Scopri il numero di Reynolds

Dedicato a chi è lontano dalla fisica.Non posso iniziare questo testo altrimenti, poiché il numero di Reynolds personalmente non provoca in me alcuna risposta nella parte della conoscenza in cui le informazioni sulla fisica dovrebbero essere memorizzate. Proviamo a colmare questa lacuna.

Per riscaldarci, chiariamo in chi si trovava Osborne Reynoldsil tuo tempo nel tuo campo. Questo scienziato era un rappresentante della comunità scientifica inglese (in alcune fonti irlandese) nel campo della fisica, dell'ingegneria e dell'idraulica. Nato nel 1842, dopo 28 anni, divenne professore presso il Dipartimento di Meccanica Strutturale di Cambridge. Ha condotto la sua ricerca in relazione al comportamento di un liquido in un flusso laminare (stratificato) e turbolento (vortice). È stato lui a distinguere il criterio numerico per il passaggio di un tipo di flusso a un altro. È questa quantità che conosciamo come numero di Reynolds.

Qual è il significato del numero?Questo parametro non è costante e rappresenta un certo rapporto tra forze inerziali e attrito interno nel flusso del fluido. Re è utilizzato come designazione per questo criterio. Per quanto riguarda le unità di misura, non esistono, poiché il numero di Reynolds per acqua, gas e qualsiasi altro mezzo è una quantità adimensionale (il numero in quanto tale).

La persistenza merita indubbio rispettouno scienziato inglese che ha dovuto condurre più di cento esperimenti per rivelare un rapporto simile. È riuscito a identificare il seguente schema: ad alte velocità (oltre 2 - 3 mila), il flusso d'acqua sarà completamente turbolento ea basse velocità sarà completamente laminare.

Molti attribuiscono i risultati di tali calcoli aindicazioni che sono state ottenute solo empiricamente, e con il cambiamento o la ripetizione infinita, possono "cadere" dal quadro attuale. Tuttavia, molti li interpretano con successo in termini di leggi di Newton. In termini semplici, il fluido nel flusso ha una certa inerzia e tende a mantenere il suo movimento alla stessa velocità.

Il significato di questo criterio, secondo i dati difonti diverse non possono essere sottovalutate. È questo valore e il principio della sua ricezione che ci dicono che l'effetto dell'ambiente (acqua, gas o altra sostanza) non dipende tanto dalla velocità, dall'inerzia o dall'attrito quanto dalla loro interazione. È questa interazione che si riflette nel rapporto, chiamato "numero di Reynolds". Per l'acqua che si muove attraverso canali (o tubi) stretti, l'indicatore di "confine" della transizione sarà un valore superiore all'indicatore di 12.000 - 20.000 Con il suo aumento, la resistenza del mezzo aumenterà. Per l'acqua nello spazio aperto e nell'aria, l'immagine sarà l'opposto: un aumento del valore del numero di Reynolds ridurrà la resistenza.

Questo criterio ha ricevuto la sua applicazione non solonell'idromeccanica, ma anche nel settore aeronautico e navale. Quindi, ad esempio, è il numero di Reynolds che consente test affidabili di nuovi modelli di aeromobili, riproducendo pienamente l'effetto del flusso d'aria reale in un modello ridotto.

P.S. Non do la formula di calcolo stessa con intento: se questo argomento interessa il lettore, non sarà difficile scoprire la procedura per calcolare tale valore.