Reynoldsnummerkalkylator

Kategori: Fysik
- september 11, 2025
| |

Beräkna Reynolds tal för vätskeflöden. Denna dimensionslösa kvantitet hjälper till att avgöra om ett flöde är laminärt eller turbulent.

Vätskeinformation

Flödesparametrar

Avancerade alternativ

Om Reynolds tal

Reynolds tal (Re) är en dimensionslös kvantitet som används inom fluidmekanik för att förutsäga flödesmönster i olika vätskeflödesituationer. Det är uppkallat efter Osborne Reynolds, som föreslog det 1883.

Fysikalisk betydelse

Reynolds tal representerar förhållandet mellan tröghetskrafter och viskösa krafter inom en vätska. Det hjälper till att förutsäga om ett flöde kommer att vara laminärt eller turbulent.

  • Lågt Reynolds tal: Viskösa krafter dominerar, flödet är laminärt (slätt, ordnat)
  • Högt Reynolds tal: Tröghetskrafter dominerar, flödet är turbulent (kaotiskt, med virvlar)
Kritiska Reynolds tal

Övergången mellan laminärt och turbulent flöde sker vid olika Reynolds tal beroende på geometrin:

  • Rörflöde:
    • Re < 2300: Laminärt flöde
    • 2300 < Re < 4000: Övergångsflöde
    • Re > 4000: Turbulent flöde
  • Platt platta (extern flöde):
    • Re < 5 × 10⁵: Laminärt flöde
    • 5 × 10⁵ < Re < 10⁷: Övergångsflöde
    • Re > 10⁷: Turbulent flöde
  • Kula: Kritisk Re ≈ 3 × 10⁵
  • Cylinder: Kritisk Re ≈ 2 × 10⁵
Tillämpningar av Reynolds tal

Reynolds tal används i stor utsträckning inom många tillämpningar av fluiddynamik:

  • Ingenjörsvetenskap: Design av rörledningar, flygplan, fartyg och andra fordon
  • Miljövetenskap: Studera atmosfäriska och oceaniska flöden
  • Kemiteknik: Design av reaktorer och blandningssystem
  • Biomedicinsk ingenjörskonst: Blodflöde i kärl
  • Civilingenjörskonst: Vattenbehandling och distributionssystem
Kinematisk viskositet

Reynolds tal kan också skrivas med kinematisk viskositet (ν):

Re = (V × L) / ν

där ν = μ/ρ är den kinematiska viskositeten för vätskan.

Vad är Reynolds Number Calculator?

Reynolds Number Calculator är ett praktiskt verktyg som används för att analysera vätskeflöde i olika miljöer. Det hjälper till att avgöra om en vätska rör sig på ett smidigt, ordnat sätt (laminärt) eller i en kaotisk, virvlande rörelse (turbulent). Denna åtskillnad är avgörande i olika tillämpningar, inklusive ingenjörsvetenskap, miljöstudier och hälsovetenskap.

Reynolds Number-formel:
\( Re = \frac{\rho \times V \times L}{\mu} \)

Där:

  • \( \rho \) = Vätskans densitet
  • \( V \) = Flödeshastighet
  • \( L \) = Karakteristisk längd
  • \( \mu \) = Dynamisk viskositet

Varför använda denna kalkylator?

Detta verktyg förenklar processen att beräkna Reynolds-tal utan behov av manuella ekvationer eller omvandlingar. Det är idealiskt för studenter, ingenjörer, forskare och alla som arbetar med vätskesystem.

Viktiga fördelar inkluderar:

  • Snabb identifiering av flödestyp: laminärt, övergångs- eller turbulent
  • Stöd för flera vätskor inklusive vatten, luft, olja och gaser
  • Anpassade inmatningsalternativ för densitet, viskositet och temperatur
  • Automatiska enhetsomvandlingar för bekvämlighet
  • Tydlig output med flödesregim och detaljerade beräkningssteg

Hur man använder Reynolds Number Calculator

Följ dessa steg för att noggrant beräkna Reynolds-tal:

  1. Välj en vätska från listan eller välj "Anpassad vätska" för att ange dina egna egenskaper.
  2. Ange temperaturen och välj lämplig enhet (°C, °F eller K).
  3. Om du använder en anpassad vätska, ange dess densitet och dynamiska viskositet tillsammans med deras enheter.
  4. Ange flödeshastighet och karakteristisk längd, och välj de enheter som matchar dina data.
  5. Välj den geometri som bäst representerar ditt scenario: rör, plan yta, sfär eller cylinder.
  6. Valfritt: Justera decimalprecision och aktivera eller inaktivera visning av beräkningssteg.
  7. Klicka på "Beräkna" för att se Reynolds-tal och motsvarande flödesregim.
  8. Använd knappen "Återställ" för att rensa alla inmatningar och börja om.

Förstå dina resultat

Kalkylatorn visar:

  • Reynolds-tal: Ett numeriskt värde som indikerar flödesbeteende
  • Flödesregim: Om flödet är laminärt, övergångs- eller turbulent baserat på dina inmatningar
  • Detaljerade steg: En uppdelning av hur resultatet beräknades (om aktiverat)

Vanliga frågor

Vad är ett Reynolds-tal?

Reynolds-tal är ett dimensionslöst värde som används för att förutsäga vätskeflödesbeteende. Det jämför tröghetskrafter med viskösa krafter inom en vätska.

Vad betyder värdena?

Generellt:

  • Re < 2300: Laminärt flöde i rör
  • 2300 < Re < 4000: Övergångsflöde i rör
  • Re > 4000: Turbulent flöde i rör

Andra geometriska former som plana ytor, sfärer och cylindrar har olika tröskelvärden.

Kan jag använda detta för gaser?

Ja. Kalkylatorn stöder gaser som luft, väte och metan, med temperaturjusterade egenskaper.

Vad händer om min vätska inte finns med i listan?

Välj "Anpassad vätska" för att manuellt ange din vätskas densitet och viskositet.

Varför spelar temperaturen roll?

Temperaturen påverkar både densitet och viskositet, vilket direkt påverkar Reynolds-tal.

Hur detta verktyg kan hjälpa dig

Denna kalkylator ger omedelbar feedback om flödesbeteende och hjälper dig att:

  • Designa effektiva vätskesystem som rörledningar eller ventilationskanaler
  • Bedöma flödesstabilitet i experiment och simuleringar
  • Förbättra noggrannheten i akademiskt eller professionellt arbete inom strömningsmekanik

Genom att spara tid och förbättra tillförlitligheten blir det ett värdefullt verktyg för alla som arbetar med rörliga vätskor.