Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » رقم رينولدز

رقم رينولدز

1883
  • Osborne Reynolds
Laboratory scene illustrating fluid mechanics and Reynolds number applications.

(صورة توضيحية فقط)

عدد رينولدز (Re) هو كمية لا بُعدية في الموائع الميكانيكا تُستخدم أرقام رينولدز للتنبؤ بأنماط التدفق من خلال تمثيل نسبة قوى القصور الذاتي إلى قوى اللزوجة. تتميز أرقام رينولدز المنخفضة بتدفق صفائحي منتظم وسلس، بينما تشير أرقام رينولدز المرتفعة إلى تدفق مضطرب مليء بالدوامات. وهي بالغة الأهمية لتحديد السلوك الديناميكي للسائل ولإجراء التجارب القياسية.

The Reynolds number is defined as [latex]\text{Re} = \frac{\rho u L}{\mu} = \frac{u L}{\nu}[/latex], where [latex]\rho[/latex] is the fluid density, [latex]u[/latex] is a characteristic velocity, [latex]L[/latex] is a characteristic linear dimension, [latex]\mu[/latex] is the dynamic اللزوجة, and [latex]\nu[/latex] is the kinematic viscosity. Inertial forces are related to the momentum of the fluid, which tend to cause fluid motion to persist, while viscous forces are frictional forces that tend to resist this motion and smooth out disturbances. When viscous forces dominate (low [latex]\text{Re}[/latex]), any perturbations in the flow are damped out, resulting in a smooth, layered laminar flow. Conversely, when inertial forces dominate (high [latex]\text{Re}[/latex]), small disturbances can grow and evolve into chaotic eddies and vortices, leading to turbulence.

The transition from laminar to turbulent flow is not abrupt but typically occurs over a range of Reynolds numbers. For flow in a pipe, this transition is generally observed around [latex]\text{Re} \approx 2300-4000[/latex]. This transition is of immense practical importance; for example, turbulent flow in a pipe causes significantly higher frictional losses and requires more pumping power than laminar flow.

One of the most powerful applications of the Reynolds number is in the principle of dynamic similitude. If two geometrically similar flow situations have the same Reynolds number (and other relevant dimensionless numbers), their flow patterns will be dynamically similar. This allows engineers to test a small-scale model of an airplane in a wind tunnel and, by matching the Reynolds number, obtain results that accurately predict the aerodynamic forces on the full-scale aircraft.

UNESCO Nomenclature: 2210
الميكانيكا

يكتب

نظام مجرد

خلل

Substantial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • نافيير-ستوكس المعادلات
  • دراسات حول اللزوجة بواسطة newton وسمك البويسوي
  • مفهوم التحليل الأبعادي من فورييه وغيره
  • ملاحظات سابقة للتدفق الصفحي والمضطرب بواسطة جوتهيلف هاجن

التطبيقات

  • تصميم أجنحة الطائرات وهياكل السفن لإدارة الاضطرابات
  • نمذجة تدفق الدم في الجهاز الدوري
  • هندسة خطوط الأنابيب للنفط والمياه
  • توسيع نطاق مشاكل ديناميكيات السوائل من النماذج الصغيرة إلى الحجم الكامل في أنفاق الرياح
  • عمليات الخلط في الهندسة الكيميائية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • أسطح ذكية ذات أنسجة دقيقة قابلة للتعديل للتحكم بشكل فعال في رقم رينولدز وتقليل السحب
  • أدوات تشخيصية مدعومة بالذكاء الاصطناعي تعمل على تحليل اضطرابات تدفق الدم من فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي
  • نماذج الطقس التي تتنبأ بشكل أفضل بتكوين الأعاصير استنادًا إلى أرقام رينولدز الجوية
  • مفاعلات كيميائية فائقة الكفاءة تعمل على تحسين عملية الخلط من خلال التحكم في أنظمة التدفق
  • adaptive طائرة بدون طيار wings that change shape to maintain laminar flow across a range of speeds
  • التنظيف الذاتي pipes that induce periodic turbulence to scour away deposits
  • مراوح تبريد هادئة للكمبيوتر مصممة للعمل تحت رقم رينولدز الحرج
  • أنظمة التنبؤ بتكوين الكثبان الرملية على المريخ
Related to: reynolds number, laminar flow, turbulent flow, dimensionless number, inertial forces, viscous forces, fluid dynamics, dynamic similitude.

السياق التاريخي

رقم رينولدز

1877
1880
1882-01-01
1883
1884
1887
1888
1876
1877
1880
1882-01-01
1884
1885
1887
1889

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.