Reynolds-tall

Væskestrøm i et rør møter friksjonsmotstand på grunn av den indre ruheten (e) av rørveggen, noe som kan skape lokal virvel strømmer i væsken. Beregning av Reynolds-tallet hjelper til med å avgjøre om strømningen i røret er Laminar Flow eller Turbulent Flow.
Rør som har en jevn vegg som glass, kobber, messing og polyetylen, gir mindre frisjonsmotstand og gir dermed mindre friksjon tap enn de rørene med større innvendig ruhet, som betong, støpejern og stål.
Hastighetsprofilen for væskestrøm i et rør viser at væsken i sentrum av strømmen beveger seg mer raskt enn væskestrømmen mot kanten av bekken. Derfor oppstår friksjon mellom lag i væsken.
Væsker med høy viskositet strømmer saktere og produserer generelt ikke virvelstrømmer, og dermed har rørets indre ruhet liten eller ingen effekt på friksjonsmotstanden til å strømme i røret. Denne tilstanden er kjent som laminær strømning.

Reynolds Number Calculation

Reynolds-tallet (Re) for et flytende fluid beregnes ved å multiplisere væskehastigheten med den indre rørdiameteren (for å oppnå treghetskraften på væsken) og deretter dele resultatet med kinematisk viskositet (viskøs kraft per lengdeenhet).
Kinematisk viskositet = dynamisk viskositet / væsketetthet
Reynolds antall = (væskehastighet x innvendig rørdiameter) / Kinematisk viskositet

Laminær strømning i en rør

Laminær strømning oppstår når det beregnede Reynolds-tallet er mindre enn 2300, og i dette tilfellet er motstanden mot strømning uavhengig av rørveggens ruhet.

Turbulent flyt i et rør

Turbulent strøm oppstår når beregningen av Reynolds-tallet overstiger 4000.

Når virvelstrømmer oppstår i strømmen, er forholdet mellom rørets indre ruhet og det indre rørets diameter må vurderes for å beregne friksjonsfaktoren, som igjen brukes til å beregne sent friksjonstapet som oppstår.

For rør med liten diameter kan den indre ruheten ha stor innflytelse på friksjonsfaktoren. For rør med stor diameter er den samlede effekten av virvelstrømmene mindre signifikant.

Du kan bruke denne lenken til å se informasjon om den interne ruheten for forskjellige rørmaterialer.

Den relative ruheten til røret og Reynolds-nummeret kan brukes til å plotte friksjonsfaktordiagrammet.

Når strømning oppstår mellom de laminære og turbulente strømningsforholdene (Re 2300 til Re 4000), er strømningsforholdet kjent som kritisk og er vanskelig å forutsi . Her er strømmen verken helt laminær eller helt turbulent. Det er en kombinasjon av de to strømningsforholdene.

Colebrook-White-ligningen brukes til å beregne friksjonsfaktoren for turbulent strømning.

Friksjonsfaktoren brukes deretter i Darcy- Weisbach-formel for å beregne flytende friksjonstap i et rør.