Число Рейнольдса онлайн
Рассчитайте число Рейнольдса формула расчета или формула расчета для трубы, прямоугольного канала, открытого русла и пластины. Есть 22 жидкости с ν и ρ, ручной ввод вязкости, гидравлический диаметр и вердикт: ламинарный, переходный или турбулентный поток.
Формула числа Рейнольдса
Число Рейнольдса показывает, что сильнее влияет на поток: инерция движущейся среды или вязкое сопротивление. Это быстрый инженерный критерий для воды, воздуха, масел и других ньютоновских сред, когда нужно понять режим течения до расчёта потерь давления.
- Re — число Рейнольдса, безразмерный результат.
- v — средняя скорость потока в метрах в секунду.
- L — характерный размер: диаметр трубы, гидравлический диаметр канала или длина пластины.
- ν — кинематическая вязкость выбранной среды.
- ρ — плотность среды.
- v — средняя скорость потока.
- L — характерный размер той же геометрии.
- μ — динамическая вязкость среды.
- ν — кинематическая вязкость, которую использует основной расчёт.
- μ — динамическая вязкость из справочника или паспорта жидкости.
- ρ — плотность при той же температуре и составе среды.
Если справочник уже даёт кинематическую вязкость, её можно вводить напрямую. Если указаны плотность и динамическая вязкость, калькулятор сначала получает кинематическую вязкость, а затем считает число Рейнольдса. Важно брать свойства среды при близкой температуре: для воды, масел и топлива ошибка по вязкости сразу меняет результат.
Как выбрать характерный размер
Характерный размер выбирают не по внешнему габариту детали, а по тому, как поток соприкасается со стенками. Для круглой трубы это внутренний диаметр, для некруглого канала — гидравлический диаметр, для пластины — длина от передней кромки до точки, где оценивается пограничный слой.
- Гидравлический диаметр — эквивалентный размер прямоугольного канала.
- a — первая сторона внутреннего сечения.
- b — вторая сторона внутреннего сечения.
- Гидравлический диаметр — характерный размер открытого русла.
- A — площадь живого сечения потока.
- P — смоченный периметр без свободной поверхности.
| Геометрия | Что берёт калькулятор | Практическая оговорка |
|---|---|---|
| Круглая труба | Внутренний диаметр | Главный сценарий для напорных трубопроводов |
| Прямоугольный канал | Гидравлический диаметр | Подходит для воздуховодов и каналов с постоянным сечением |
| Открытое русло | Гидравлический диаметр по смоченному периметру | Свободная поверхность не входит в периметр |
| Обтекание пластины | Длина от передней кромки | Пороги относятся к пограничному слою на пластине |
Вязкость жидкости и газа
Библиотека закрывает частые учебные и инженерные случаи: вода при разных температурах, воздух, морская вода, топливо, масла, спирт, глицерин, ртуть, кровь, молоко и мёд. Эти значения нужны для оценки порядка величины; для проекта лучше брать паспортные данные среды и температуру процесса.
| Жидкость | T, °C | ν, м²/с | Заметки |
|---|---|---|---|
| Вода | 0 | 1.79·10⁻⁶ | Талая, ледяная |
| Вода | 20 | 1.00·10⁻⁶ | Стандарт для большинства расчётов |
| Вода | 60 | 0.48·10⁻⁶ | Снижается в 2 раза при нагреве |
| Вода | 100 | 0.30·10⁻⁶ | У точки кипения |
| Воздух | 20 | 15.1·10⁻⁶ | В 15 раз больше воды по ν |
| Бензин | 20 | 0.6·10⁻⁶ | Менее вязкий, чем вода |
| Дизельное топливо | 20 | 4·10⁻⁶ | |
| Моторное масло SAE 30 | 20 | 220·10⁻⁶ | Высокая вязкость, обычно ламинарный |
| Глицерин | 20 | 1180·10⁻⁶ | Почти всегда ламинарный режим |
| Мёд | 20 | 7000·10⁻⁶ | Очень низкий Re при бытовых скоростях |
Ламинарный, переходный и турбулентный режим
| Геометрия | Ламинарный | Переходный | Турбулентный |
|---|---|---|---|
| Труба, прямоугольный канал, открытое русло | ниже 2300 | от 2300 до 4000 | от 4000 |
| Обтекание пластины | ниже 100 000 | от 100 000 до 500 000 | от 500 000 |
Переходная область особенно ненадёжна: поток может перестраиваться при малом изменении скорости, размера или температуры. В инженерной задаче около границы обычно проверяют запас, потери давления, шероховатость и условия входа, а не ограничиваются одним числом.
Примеры и ограничения
- Вода в трубе: бытовые и промышленные трубопроводы часто оказываются в турбулентной области при обычных скоростях.
- Воздух в воздуховоде: из-за большой кинематической вязкости воздуха число Рейнольдса может быть ниже, чем кажется по скорости.
- Масло в трубе: высокая вязкость часто удерживает поток в ламинарной области даже при заметном расходе.
- Пластина: результат относится к пограничному слою от передней кромки, а не ко всему телу произвольной формы.
Часто задаваемые вопросы
Источники и нормативная база
- Число РейнольдсаWikipedia
- Reynolds Number — Engineering ToolBoxEngineering ToolBox
- Water — Dynamic and Kinematic ViscosityEngineering ToolBox
Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.
Похожие инструменты
Объёмный и массовый расход жидкости в четырёх режимах: расход в трубе, уравнение неразрывности для двух сечений, время заполнения резервуара и истечение из бака по Торричелли. 16 жидкостей в библиотеке для массового расхода. Вывод расхода в 8 единицах: м³/с, л/с, л/мин, л/ч, м³/ч, м³/мин, GPM, CFM. SVG-схемы трубы, диффузора, бака с истечением.
Рассчитайте давление, скорость, высоту или диаметр по уравнению Бернулли в двух сечениях трубы. Учёт неразрывности потока, проверка на кавитацию, расчёт пьезометрической и скоростной высоты. Отдельный режим — истечение из бака по формуле Торричелли.
Рассчитывает давление неподвижной жидкости на глубине в трёх режимах: избыточное или абсолютное давление с силой на дно, сила на вертикальную стенку с центром давления и сообщающиеся сосуды с двумя жидкостями. В библиотеке 16 жидкостей: пресная и морская вода, ртуть, топливо, масла, спирт, глицерин, мёд, кровь и другие. Есть гравитация Земли, Луны, Марса, Юпитера, Венеры, Меркурия и ручной ввод g. Результат выводится в Па, кПа, МПа, бар, атм, мм рт. ст., м H₂O и psi.
Считает плотность материала по массе и объёму, а также обратные задачи для массы и объёма. Поддерживает единицы массы, объёма и плотности, справочник материалов, сравнение с водой и логарифмическую диаграмму.