קואורדינטה חסרת ממדיםocumented
דוח מספר ריינולדס מוחלט
חישוב מספר ריינולדס מהמהירות, האורך המאפיין והвязק. קואורדינטה של צינור ישר מעוגל מופרד מהחישוב הכללי ולא מוצגת כהכרזה מובטחת על מצב זרימה.
רשומה של מספר ריינולדס
מספר ריינולדס כללי
ν = μ / ρ
V היא המהירות הממוצעת או המשויכת המתיישבת במ/s; L הוא האורך המאפיין המתאים במ; ρ היא צפיפות המסה בkg/m³; μ היא ויזק דינמי מולקולרי בPa·s; ו-ν היא ויזק קינמטי במ²/s. Re חסר ממדים. בדיקת ממדים: (m/s)(m)/(m²/s)=1 ו-(kg/m³)(m/s)(m)/(kg/(m·s))=1.
מסלול זרימה של צינור מעוגל מלא
V̄ = Q/A = 4Q/(πD²)
ReD = V̄D/ν = 4Q/(πDν)
עבור מסלול זה, Q הוא נפח הזרימה האמיתית במצב המוערך, D הוא קוטר הפנימי המעוגל, ו-V̄ היא המהירות הממוצעת של הגוף. זרימה נורמטיבית/רגילה של גז לא יכולה להשתלף ללא המרה לתנאים אמתיים מתאימים. צינור לא מעוגל דורש קוטר מאפיין או הידראולי מוגדר על ידי המתודה המתאימה; הדוח הזה אינו ממציא אחד.
תחולת שימוש
היחס הבסיסי משמש עבור זרימת רצף ניוטוני חד-פאזי בעל תכונות תואמות. נוזלים לא-ניוטוניים עשויים לדרוש מספר ריינולדס מוכלל (generalized) ומודל צמיגות נראית (apparent-viscosity). זרימה דחיסה יכולה לשנות מצב ואת Re לאורך המעבר. זרימות רב-פאזיות, מדוללות, פועמות, מעוקלות, מסתובבות או מתפתחות באופן חזק דורשות את ההגדרה ואת מיקום ההערכה הרלוונטיים.
| קואורדינטה של דוח | פרשנות מותרת | לא קובע על ידי תוצאה זו |
|---|---|---|
| Re < 2,300 | מתחת לקו מסננת צינור מעוגל ישר נפוץ. | מצב לaminer מובטח בכל פתח, אורך, הפרעה, דפיקה או גאומטריה. |
| 2,300 ≤ Re ≤ 4,000 | בתוך טווח מסננת מעבר תקני; השתמש בקורלציה/מבחן המתאים. | אזור מעבר אוניברסלי יציב עם נקודות סיום קבועות. |
| Re > 4,000 | מעל גבול מסננת צינור ישר מעגלי תקני. | טורבולנטיות מתפתחה לחלוטין, חיכוך בלתי תלוי בקוהרנס, ערבוב, העברת חום או תכנון בטוח. |
ניסויים היסטוריים ומודרניים מראים מדוע המילים חשובות. מחקר של מكتب הסטנדרטים חישב בערך Re=2010 לנקודת התחלה בנתוני צינור ארוך של ריינולדס, קרא במפורש ל-2000 כקירוב וראה שהיא לא מתאימה לצינורות קצרים. עבודה על זרימת צינור שבדוקה עמיתים מודרנית מוצאת שהנקודה הטבעית של מעבר תלויה בהפרעות סופיות ותסבוכות ניסוי. לכן, הטופס מדווח על קואורדינטות, ולא על אבחנה פיזיקלית בינארית.
| כמות | ההמרה המשמשת |
|---|---|
| אורך | 1 ft = 0.3048 m בדיוק; 1 in = 0.0254 m בדיוק |
| מְהִירוּת | 1 ft/s = 0.3048 m/s בדיוק; 1 mile/h = 0.44704 m/s בדיוק |
| זרימה נפחית | 1 m³/h = 1/3600 m³/s; 1 L/min = 1/60000 m³/s; 1 U.S. gal = 0.003785411784 m³ בדיוק |
| вязкость | 1 cSt = 1 mm²/s = 10⁻⁶ m²/s; 1 cP = 1 mPa·s = 10⁻³ Pa·s |
| צפיפות מסה | 1 lb/ft³ = 0.45359237/0.3048³ = 16.01846337396014 kg/m³ |
מקורות משוואות פומביים
ההוכחה הרשמית של NASA Glenn מספר ריינולדס נותנת Re=ρVL/μ, ν=μ/ρ ו-Re=VL/ν ומזהה את Re כמדיד חסר ממדים. מחקר טכני של NIST/NBS על קורוזיה בצינור משתמש גם בקוטר הצינור ובמהירות ממוצעת ב-Re=ρVD/μ ומסמן כי הוויזקוזיות והצפיפות תלויות בטמפרטורת המים.
בדיקת מספרים מפורסמת
הדוגמה הרשמית של NASA כדורגל מפרסמת ρ=2.37×10⁻³ slug/ft³, V=40 mile/h, קוטר 0.75 ft ו-μ=3.61×10⁻⁷ slug/(ft·s), ומדווחת Re≈3.0×10⁵. החישוב המדויק מהקלט המוקטמים הוא 288,864.2659, שמחזיר את הערך המוקטם שפורסם. הוא מאמת את המשוואה הכללית באורך מאפיין בלבד; הוא אינו מותאם באופן מכוון לסימון מסננת צינור מעגלי.
ראיות מעבר
המאמר הפומבי של NIST/NBS Determination of Absolute Viscosity by Short-Tube Viscosimeters, Technologic Paper 100 מזהה את הגבלת הערך הקריטי התלויה בגאומטריה. Avila et al., The Onset of Turbulence in Pipe Flow, Science 333 (2011), הראו את הטבע התחת-קריטי, התלוי בהפרעות ותקופת החיים של טורבולנטיות מתמשכת בצינור. המקורות הללו אינן מצדיקות גבול בינארי אוניברסלי לכל זרימה.
גבול תקן
ISO 80000-11:2019, Edition 2, Quantities and units—Part 11: Characteristic numbers, פורסמה, אישורה ב-2025, ותוקנה 1:2025 פורסמה. הכניסה המוסמכת המדויקת אינה מועתקת או מועמדת כמקור של התרחיש הזה: צריך מקור מוסמך לכדי התאמה ברמה של Klausel.
ISO 3448:1992, Edition 2, Industrial liquid lubricants—ISO viscosity classification, פורסמה ואישורה ב-2023; Technical Corrigendum 1:1993 נמצאת גם בפרסום. טבלה המיון שלה איננה מועתקת ואין מספר VG מוחלף בויזקוזיות מדודה.
NIST SP 811 Chapter 8.8 נותנת Pa·s ו-m²/s כיחידות SI עבור ויזקוזיות דינמית וקינמטית ומספקת את היחסים של stoke/poise לשימוש בהמרה מדויקת.
| פלט או טענה קודמים | בעיה מאומתת ותקנתה |
|---|---|
| לaminer מתחת ל-2,300; מעבר 2,300–4,000; טורבולנטי מעל 4,000 כמצב מוגדר | אלה הם קואורדינטות מסננת צינור מעגלי ישר תקניות, ולא פיזיקה אוניברסלית. גאומטריה, אורך מאפיין והפרעות היו חסרות. הפלט מסנן עכשיו רק את הקשר הצינור המאומת ואינו משמיע מצב מובטח. |
| אורך כניסה 0.06ReD או 4.4Re1/6D לכל תוצאה | CORELציות כניסה אמפיריות צריכות הגדרת פתח, מצב וקריטריון "מפותח לחלוטין". הקוד הישן הפעיל את הביטוי הטורבולנטי לאורך כל תהליך המעבר. הפלט הוסר עד שיטה מוחלטת נפרדת תינתן. |
| ערכים ISO VG 32/46/68 מטופלים כהגדרות cSt מדויקות | דרג ISO הוא מיון, ולא הוויזקוזיות המדויקת של מוצר שרירותי במצב האמתי שלו. כל ההגדרות והטבלה של המאפיינים ללא מקור הוסרו. |
| דביקות השמן נמוכה ב-50% לכל 20°C; זרימת שמן הידראוליקה היא כמעט תמיד לaminar | שניהם היו אוניברסליזציות בלתי מתמוכות. התנהגות דביקות-טמפרטורה היא ספציפית מוצר ו-Re של זרימת הידראוליקה תלוי במהירות, קוטר ודביקות. הטענות הללו הוסרו. |
| מהירות קריטית בדיוק ב-Re=2,300 | זה נתן דיוק מזויף לקואורדינטה קונבנציונלית וגרם להימצאות מעבר אוניברסלי אחד. הוא הוסר. |
| המרות gpm/ft מעוגלות, ברירת מחדל, חישוב אוטומטי, ניתוח חלקי ו מצב URL/מקומי מוחזק | החלופה משתמשת בקבועים עם הגדרה מדויקת, מתחילת ריקה, דורשת מקור ואישור, מפרשת מספרים שלמים בקפידה, מחשבת רק בעת שליחה וכותבת את התוצאות עם textContent. |
