Ilmainen suunnittelutyökalu
Reynoldsin luvun laskin
Reynoldsin luvun laskeminen nopeudesta tai virtausnopeudesta. Visuaalinen laminaari-/siirtymä-/turbulenttiilmaisin. Sisääntulopituuden laskenta ja yleiset nesteen esiasetukset.
Tulokset
Reynoldsin luku
Reynoldsin luku on inertiavoimien ja viskoosien voimien suhde virtaavassa nesteessä:
- v — virtausnopeus (m/s)
- D — putken sisähalkaisija (m)
- ν — kinemaattinen viskositeetti (m²/s); 1 cSt = 10⁻⁶ m²/s
- ρ — nesteen tiheys (kg/m³)
- μ — dynaaminen viskositeetti (Pa·s)
Virtausregiimin kynnysarvot
| Reynoldsin alue | Regiimi | Ominaisuudet |
|---|---|---|
| Re < 2 300 | Laminaari | Sileät, järjestäytyneet kerrokset; kitkakerroin f = 64/Re; ennustettavissa |
| 2 300–4 000 | Siirtymäsovite | Epävakaa; ajoittaista turbulenssia; vältä suunnittelua tälle alueelle |
| Re > 4 000 | Turbulentti | Kaoottinen; suurempi kitka; käytä Colebrook-White-menetelmää f-arvoihin |
Hydrodynaaminen sisääntulopituus
Etäisyys putken sisääntulosta, kunnes nopeusprofiili on täysin kehittynyt:
Yleiset nesteiden viskositeetit
| Neste | Lämpötila | ν (cSt) | ρ (kg/m³) |
|---|---|---|---|
| Vesi | 20 °C | 1.004 | 998 |
| Vesi | 40 °C | 0.658 | 992 |
| Vesi | 80 °C | 0.365 | 972 |
| Hydrauliikkaöljy ISO VG 32 | 40 °C | 32 | 870 |
| Hydrauliikkaöljy ISO VG 46 | 40 °C | 46 | 870 |
| Hydrauliikkaöljy ISO VG 68 | 40 °C | 68 | 880 |
| Ilma | 20 °C, 1 atm | 15.6 | 1.204 |
| Moottoriöljy SAE 30 | 40 °C | 100 | 880 |
Käytännön esimerkki
Annettu: v = 2 m/s, D = 25 mm, öljy ISO VG 32 40 °C:ssa (ν = 32 cSt)
Re = 2 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,563
Regiimi: Laminaari (Re < 2300)
Sisääntulopituus: Le = 0,06 × 1563 × 0,025 = 2,34 metriä
Kriittinen nopeus, kun Re = 2300: v_crit = 2300 × 32 × 10⁻⁶ / 0,025 = 2,94 m/s
💡 Vinkki: Öljyä (ν = 30–100 cSt) käyttävissä hydraulijärjestelmissä virtaus on lähes aina laminaarista korkean viskositeetin vuoksi. Vesijärjestelmissä on tyypillisesti turbulentti virtaus, koska ν ≈ 1 cSt.
The Reynolds number Re = vD/ν is a dimensionless number that compares inertial forces to viscous forces in a flowing fluid. It predicts whether flow will be laminar (smooth) or turbulent (chaotic).
Named after Osborne Reynolds who demonstrated the transition in his famous 1883 experiment using dye in a glass tube.
For pipe flow, the critical thresholds are:
- Re < 2,300: Laminar — fluid moves in smooth parallel layers
- 2,300 – 4,000: Transition — flow is unstable, may switch between laminar and turbulent
- Re > 4,000: Turbulent — chaotic mixing, eddies, higher energy loss
These thresholds are for circular pipes. For open channels and other geometries, different critical values apply.
Kinematic viscosity ν = μ/ρ, where μ is dynamic viscosity and ρ is density.
Units: m²/s or cSt (centistokes). 1 cSt = 10⁻⁶ m²/s.
Common values: water at 20°C ≈ 1 cSt; hydraulic oil VG 32 at 40°C ≈ 32 cSt; air at 20°C ≈ 15.6 cSt (much higher than water due to low density despite low dynamic viscosity).
When fluid enters a pipe, the velocity profile is initially flat (uniform). As viscous effects propagate from the wall, the profile gradually develops into the fully-developed shape (parabolic for laminar).
The entry length is the distance needed:
- Laminar: Le ≈ 0.06 × Re × D (can be very long at high Re)
- Turbulent: Le ≈ 4.4 × Re1/6 × D (relatively short, 10–60 diameters)
Temperature strongly affects viscosity, especially for oils. Hydraulic oil viscosity drops approximately 50% for every 20°C increase.
Example: ISO VG 46 oil is ~46 cSt at 40°C but ~200 cSt at 0°C and ~15 cSt at 80°C. This dramatically changes the Reynolds number — cold-start conditions may have very different flow regimes than operating temperature.
Water viscosity changes less dramatically: ~1.8 cSt at 0°C, ~1 cSt at 20°C, ~0.3 cSt at 80°C.
Tällä sivulla kuvatut menetelmät on kehittänyt ja kenttätestannut Vibromera-tiimi Balanset-1A-laitteella, joka on kannettava kaksikanavainen tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori roottoreiden tasapainotukseen paikan päällä.
Ammattimaiset kenttätasapainotuslaitteet ja -ohjelmistot. Käytössä yli 50 maassa.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko on värähtelyanalyysi-insinööri sekä Vibromeran perustaja ja toimitusjohtaja. Yli 15 vuoden ajan hän on tasapainottanut pyöriviä koneita kentällä eikä koepenkissä: silppureita, teollisuuspuhaltimia, murskaimia, linkoja, akseleita ja karoja. Juuri tästä työstä Balanset-laitteet ovat syntyneet — ne suunniteltiin työkaluksi, jonka asiantuntija voi kantaa koneen luo ja jota hän voi käyttää yksin paikan päällä, ei laboratoriolaitteiksi. Vibromera perustettiin vuonna 2017, ja vuodesta 2023 lähtien sen kotipaikka on ollut Porto Portugalissa. Balanset-sarjan kehitys, kokoonpano ja tuki tapahtuvat täällä. Lippulaivalaite on Balanset-1A, kannettava analysaattori yhden ja kahden tason tasapainotukseen sekä värähtelydiagnostiikkaan. Nikolai osallistuu henkilökohtaisesti asiakastukeen, vaikeiden tasapainotustapausten ratkaisemiseen ja ohjelmiston kehittämiseen. Hän palvelee asiakkaita ympäri maailmaa, millä tahansa kielellä.
