ما هو رقم رينولدز؟

عدد رينولدز هو نسبة لا بُعدية بين قوى القصور الذاتي وقوى اللزوجة: Re = vD/ν. وهو يتنبأ بما إذا كان التدفق سيكون انسيابيًا (<2300)، أو انتقالية (2300–4000)، أو مضطربة (>4000).

ما الذي يحدد التدفق الصفائحي مقابل التدفق المضطرب؟

Re أقل من 2300: انسيابي (أملس، منتظم). رينولدز 2300-4000: منطقة انتقالية (غير مستقرة). رينولدز > 4000: مضطرب (فوضوي). تنطبق هذه العتبات على تدفق الأنابيب.

ما هي اللزوجة الحركية؟

اللزوجة الحركية ν = μ/ρ، بوحدات م²/ث أو سنتي ستوك (1 سنتي ستوك = 10⁻⁶ م²/ث). الماء عند 20 درجة مئوية: ~1 سنتي ستوك. زيت هيدروليكي ISO VG 46 عند 40 درجة مئوية: ~46 سنتي ستوك.

لماذا يُعدّ رقم رينولدز مهمًا؟

يُحدد معامل الاحتكاك، ومعامل انتقال الحرارة، وسلوك الخلط. وهو أمر بالغ الأهمية لتحديد حجم الأنابيب، واختيار المضخات، وحسابات انخفاض الضغط.

ما هو طول الدخول الهيدروديناميكي؟

طول المدخل هو المسافة من مدخل الأنبوب قبل أن يكتمل شكل التدفق. التدفق الصفائحي: Le ≈ 0.06·Re·D. التدفق المضطرب: Le ≈ 4.4·Re^(1/6)·D.

أداة هندسية مجانية

حاسبة رقم رينولدز

حساب رقم رينولدز من السرعة أو معدل التدفق. مؤشر مرئي للتدفق الصفائحي/الانتقالي/المضطرب. حساب طول المدخل وإعدادات مسبقة للسوائل الشائعة.

Re = vD/ν انسيابي / مضطرب طول المدخل إعدادات مسبقة للسوائل

وضع الإدخال

سرعة التدفق (م/ث)

القطر الداخلي للأنبوب (مم)

اللزوجة الحركية (cSt = مم²/ثانية)

إعدادات مسبقة للسوائل

نتائج

رقم رينولدز

—

نظام التدفق

—

سرعة التدفق

—

السرعة الحرجة (Re=2300)

—

طول المدخل Le

—

طول المدخل / القطر

—

رقائقي2300انتقال4000مضطرب

تصوير نظام التدفق

رقم رينولدز

رقم رينولدز هو نسبة قوى القصور الذاتي إلى قوى اللزوجة في سائل متدفق:

الخامس — سرعة التدفق (م/ث)
د — القطر الداخلي للأنبوب (م)
ν — اللزوجة الحركية (م²/ث)؛ 1 سنتي ستوك = 10⁻⁶ م²/ث
ρ — كثافة السائل (كجم/م³)
μ — اللزوجة الديناميكية (باسكال.ثانية)

عتبات نظام التدفق

سلسلة جبال رينولدز	النظام	صفات
Re < 2300	رقائقي	طبقات ناعمة ومنظمة؛ معامل الاحتكاك f = 64/Re؛ يمكن التنبؤ بها
2300 – 4000	انتقال	غير مستقر؛ اضطراب متقطع؛ تجنب التصميم هنا
أكثر من 4,000	مضطرب	فوضوي؛ احتكاك أعلى؛ استخدم كولبروك وايت لـ f

طول الدخول الهيدروديناميكي

المسافة من مدخل الأنبوب حتى يكتمل تطور منحنى السرعة:

لزوجة السوائل الشائعة

سائل	درجة حرارة	ν (سنتيمتر سكند)	ρ (كجم/م³)
ماء	20 درجة مئوية	1.004	998
ماء	40 درجة مئوية	0.658	992
ماء	80 درجة مئوية	0.365	972
زيت هيدروليكي ISO VG 32	40 درجة مئوية	32	870
زيت هيدروليكي ISO VG 46	40 درجة مئوية	46	870
زيت هيدروليكي ISO VG 68	40 درجة مئوية	68	880
هواء	20 درجة مئوية، 1 ضغط جوي	15.6	1.204
زيت المحرك SAE 30	40 درجة مئوية	100	880

مثال عملي

مثال - النظام الهيدروليكي

المعطيات: v = 2 م/ث، D = 25 مم، زيت ISO VG 32 عند 40 درجة مئوية (ν = 32 سنتي ستوك)

Re = 2 × 0.025 × 0.025 / (32 × 10-⁶) = 1,563

النظام: رقائقي (بخصوص < 2300)

طول المدخل: Le = 0.06 × 1563 × 0.025 = 2.34 متر

السرعة الحرجة لـ Re = 2300: v_crit = 2300 × 32 × 10⁻⁶ / 0.025 = 2.94 م/ث

💡 نصيحة: في الأنظمة الهيدروليكية التي تستخدم الزيت (ν = 30–100 سنتي ستوك)، يكون التدفق انسيابيًا في أغلب الأحيان نظرًا للزوجة العالية. أما في الأنظمة المائية، فيكون التدفق مضطربًا عادةً لأن ν ≈ 1 سنتي ستوك.