Reynoldsovo číslo

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Reynoldsovo číslo je číslo které dává do souvislosti setrvačné síly a viskozitu (tedy odpor prostředí v důsledku vnitřního tření). Pomocí toho čísla je možné určit zda je proudění tekutiny laminární a nebo turbulentní. Čím je Reynoldsovo číslo vyšší, tím nižší je vliv třecích sil částic tekutiny na celkový odpor.

Reynoldsovo číslo je pravděpodobně nejznámější z tzv. podobnostních čísel.

[editovat] Význam a využití

K rozlišení laminárního proudění od turbulentního (při proudění trubící) se používá Reynoldsovo číslo dané vztahem

$\mbox{Re} = \frac{v_sd}{\nu}$ ,

kde $d$ označuje průměr trubice, $v s$ je střední hodnota proudění kapaliny v daném průřezu a $ν$ je kinematická viskozita. Pro velké hodnoty $Re$ je proudění turbulentní, pro nízké hodnoty je proudění laminární. Při $\mbox{Re}\to\infty$ je proudění potenciálové.

Hranice mezi těmito dvěma případy se označuje jako kritická hodnota Reynoldsova čísla. Tato hodnota je pro různé kapaliny a různé typy potrubí různá a zjišťuje se experimentálně. Kritická hodnota se obvykle pohybuje kolem hodnoty 2000.

Reynoldsovo číslo má velký význam při studiu odporu, který vzniká při obtékání těles.

Reynoldsovo číslo lze použít například při testování nových letadel. Postavíme-li přesnou kopii testovaného stroje v měřítku 1:4 pak je třeba vynásobit rychlost obtékání vzduchem také čtyřikrát. S využitím Reynoldsova čísla můžeme však také simulovat obtékání testovaného stroje pomocí vody či jiné tekutiny. Důležité je, aby zůstal zachován poměr třecích a setrvačných sil objektu. Právě to nám umožňuje znalost Reynoldsova čísla. Těmito problémy se zabývá tzv. teorie podobnosti.

[editovat] Typické hodnoty Reynoldsova čísla

Látka	Re
Spermie	~ 1×10⁻²
Tok krve v mozku	~ 1×10²
Tok krve v aortě	~ 1×10³
Plavoucí člověk	~ 4×10⁶
Letadlo	~ 1×10⁷
Plejtvák obrovský	~ 3×10⁸
Velká loď (RMS Queen Elizabeth 2)	~ 5×10⁹