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レイノルズ数計算機
速度または流量からレイノルズ数を計算します。層流／遷移流／乱流を視覚的に表示します。入口長さの計算と一般的な流体プリセットを備えています。
結果
レイノルズ数
レイノルズ数は、流体中の慣性力と粘性力の比です。
- v — 流速（m/s）
- D — パイプ内径（m）
- ν — 動粘度（m²/s）; 1 cSt = 10⁻⁶ m²/s
- ρ — 流体密度（kg/m³）
- μ — 動粘度（Pa·s）
流動状態のしきい値
| レイノルズ数の範囲 | 流動状態 | 特徴 |
|---|---|---|
| Re < 2,300 | 層流 | 滑らかで整然とした層。摩擦係数f = 64/Re。予測可能 |
| 2,300～4,000 | 遷移 | 不安定、断続的な乱流、ここでの設計は避ける |
| Re > 4,000 | 乱流 | 混沌とした、摩擦が大きい、fにはColebrook-Whiteを使用する |
流体力学的入口長さ
パイプ入口から速度プロファイルが完全に発達するまでの距離:
一般的な流体の粘度
| 流体 | 温度 | ν（cSt） | ρ（kg/m³） |
|---|---|---|---|
| 水 | 20°C | 1.004 | 998 |
| 水 | 40°C | 0.658 | 992 |
| 水 | 80°C | 0.365 | 972 |
| 油圧オイル ISO VG 32 | 40°C | 32 | 870 |
| 油圧オイル ISO VG 46 | 40°C | 46 | 870 |
| 油圧オイル ISO VG 68 | 40°C | 68 | 880 |
| 空気 | 20℃、1気圧 | 15.6 | 1.204 |
| エンジンオイルSAE 30 | 40°C | 100 | 880 |
計算例
条件： v = 2 m/s、D = 25 mm、オイル ISO VG 32、40°C (ν = 32 cSt)
Re = 2 × 0.025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,563
流動状態： 層流 (Re＜2300）。
入口長さ: Le = 0.06 × 1563 × 0.025 = 2.34メートル
Re = 2300の臨界速度: v_crit = 2300 × 32 × 10⁻⁶ / 0.025 = 2.94メートル/秒
💡ヒント: 油（ν = 30～100 cSt）を用いた油圧システムでは、粘度が高いため、流れはほぼ常に層流となります。水システムでは、ν ≈ 1 cSt であるため、通常は乱流となります。
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.
このページで説明されている手順は、Vibromeraチームが、現場でのロータバランシング用ポータブル2チャンネルバランサー兼振動アナライザーであるBalanset-1Aを使用して開発し、実地試験を行ったものです。
プロフェッショナルなフィールドバランシング機器とソフトウェア。50か国以上で使用されています。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenkoは、振動解析エンジニアであり、Vibromeraの創業者兼CEOです。 15年以上にわたり、彼は試験台上ではなく現場で回転機械のバランシングを行ってきました——マルチャー、産業用ファン、クラッシャー、遠心分離機、シャフト、スピンドルなど。この経験から生まれたのがBalanset計測器であり、専門家が機械のもとへ持ち運び、現場で単独で使用できる道具として設計されています。実験室用の機器ではありません。 Vibromeraは2017年に設立され、2023年以降はポルトガル・ポルトを拠点としています。Balansetシリーズの開発、組み立て、サポートはすべてここで行われています。フラッグシップ機器はBalanset-1Aであり、単一平面および二平面バランシングと振動診断のための可搬式アナライザーです。 Nikolaiは、カスタマーサポート、困難なバランシング案件への対応、そしてソフトウェアの開発に自ら携わっています。世界中の顧客と、どの言語でも対応しています。
