>> 自然の科学 >  >> 物理

レイノルズ数は、慣性力と粘性力の観点から?

レイノルズ数(re)は、流体の流れの粘性力に対する慣性力の比を表す無次元の量です。 これがどのように導き出されているのかは次のとおりです。

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。

  1. 動くサッカーボールの波長が肉眼で検出できないのはなぜですか?
  2. 臨界角と屈折率
  3. 固体荷電球の場合
  4. 本に関する原則の悪魔は何ですか?
  5. De Broglieの波長はどのフィールドで測定されていますか?
  6. 落下するオブジェクトの速度は遅くなりますか?