慣性力:
*慣性力は、動きの変化に抵抗する力です。
*流体の質量(ρV)および流体の加速に比例します(a)。
*慣性力(fi)≈ρva
粘性力:
*粘性力は、流体層の相対的な動きに抵抗する力です。
*流体(μ)、速度勾配(ΔV/ΔY)、および接触液の表面積(a)の粘度に比例します。
*粘性力(fv)≈μ(Δv/Δy)a
レイノルズ番号:
レイノルズ数は、慣性力と粘性力の比率です。
re =fi / fv
慣性力と粘性力の表現を置き換える:
re≈(ρva) / [μ(Δv /Δy)a]
式の簡素化:
* 速度: (ΔV/ΔY)を流れの特性速度(v)に置き換えることができます。
* 領域: 領域(a)は、流れの特徴的な長さ(l)を考慮するとキャンセルします。
これにより、レイノルズ数のより一般的な形式が得られます。
re =(ρvl) /μ
ここで:
* ρ: 流体の密度
* V: 流体の特徴的な速度
* l: 流れの特性長
* μ: 流体の動的粘度
レイノルズ数の重要性:
* 低Re: REが低い場合、粘性力が支配します。これは、層流につながり、流体粒子は滑らかで平行な層で移動します。
* high re: REが高い場合、慣性力が支配します。これは、混oticとした予測不可能な流体運動を特徴とする乱流につながります。
レイノルズ数は、流体力学の重要なパラメーターであり、流れの性質を理解し、その挙動を予測するのに役立ちます。