Reynoldso numerio aptikimas

Tie, kurie toli nuo fizikos, yra skirti.Kitaip negaliu pradėti šio teksto, nes Reynoldso numeris asmeniškai nesukelia jokio atsakymo į tą žinių dalį, kurioje turėtų būti saugoma informacija apie fiziką. Pabandykime užpildyti šią spragą.

Norint sušilti, nurodysime, kas buvo Osborne Reynoldssavo laiką savo lauke. Šis mokslininkas buvo anglų (kai kuriais šaltiniais - Airijos) mokslo bendruomenės atstovas fizikos, inžinerijos ir hidraulikos srityje. Gimė 1842 m., Po 28 metų tapo Kembridžo struktūrinių mechanikos katedros profesoriumi. Jis atliko tyrimą dėl skysčio elgesio laminariniame (sluoksniuotame) ir turbulentiniame (sūkuriniame) sraute. Jam priklauso, kad vieno tipo srauto perėjimo į kitą skaičių skaičiavimo kriterijus. Ši vertė mums žinoma kaip Reynoldo numeris.

Kokia yra skaičiaus prasmė?Šis parametras nėra pastovus ir atspindi tam tikrą inercinių jėgų ir vidinės trinties santykį skysčio sraute. Re naudojamas kaip šio kriterijaus žymėjimas. Kalbant apie matavimo vienetus, jų nėra, nes Reinoldso skaičius vandeniui, dujoms ir bet kuriai kitai terpei yra dydis be matmenų (pats skaičius).

Išlaikymas nusipelno neabejotino pagarbosAnglų mokslininkas, turėjęs išleisti daugiau nei šimtą eksperimentų, siekiant nustatyti panašius santykius. Jis sugebėjo atpažinti tokį modelį: esant dideliems rodikliams (daugiau kaip 2–3 tūkst.), Vandens srautas bus visiškai turbulentinis, o esant mažam tarifui jis bus visiškai laminarinis.

Daugelis tokių skaičiavimų rezultatus sieja suindikacijos, kurios buvo gautos tik empiriškai ir keičiantis ar nesibaigiant kartojimui, gali „iškristi“ iš dabartinės sistemos. Tačiau daugelis juos gana sėkmingai interpretuoja Niutono dėsnių požiūriu. Paprasčiau tariant, sraute esantis skystis turi tam tikrą inerciją ir linkęs išlaikyti savo judėjimą tokiu pačiu greičiu.

Šio kriterijaus reikšmė, remiantis duomenimis išskirtingų šaltinių negalima sureikšminti. Būtent ši vertė ir jos gavimo principas mums sako, kad aplinkos (vandens, dujų ar kitos medžiagos) poveikis priklauso ne tiek nuo greičio, inercijos ar trinties, kiek nuo jų sąveikos. Būtent ši sąveika atsispindi santykyje, kuris vadinamas „Reinoldso skaičiumi“. Vandeniui, judančiam siaurais kanalais (arba vamzdžiais), perėjimo „ribinis“ rodiklis bus vertė, viršijanti 12 000 - 20 000 rodiklį. Didėjant terpės atsparumas padidės. Vandeniui atviroje erdvėje ir ore vaizdas bus priešingas: padidėjus Reynoldso skaičiaus vertei, sumažės pasipriešinimas.

Šis kriterijus buvo pritaikytas ne tikhidromechanikos srityje, bet ir orlaivių bei laivų statyboje. Pavyzdžiui, būtent „Reynolds“ numeris leidžia patikimai išbandyti naujus orlaivių modelius, visiškai atkartojant realaus oro srauto poveikį sumažintame modelyje.

P.S. Pačios skaičiavimo formulės nepateikiu su tikslu: jei ši tema domina skaitytoją, nebus sunku sužinoti tokios vertės apskaičiavimo tvarką.