¿Cómo se deriva y utiliza el número de Reynolds?

El número de Reynolds es la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas según wikipedia. Sin embargo, todavía no entiendo su proceso de derivación y cómo, por ejemplo, calcular el Número de Reynolds para un cilindro en un gran estanque de agua con el agua moviéndose en una dirección con velocidad v.ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Con qué bit tienes dificultad?
@Koyovis: mi pregunta es principalmente sobre cómo aplicar este concepto, entonces, para un cilindro en un fluido, ¿cómo calcularía el número?
Irías a Physics SE y les preguntarías. Esta no es una pregunta de aviación en absoluto: su ejemplo es, en el mejor de los casos, un barco y ciertamente no un avión.
Una forma en que se aplica en la aviación es hacer modelos a escala precisos; consulte, por ejemplo, ¿ Cómo se usan los túneles de viento con modelos a escala? .
No me gusta la derivación de R mi . Para la mayor parte del perfil de velocidad no lineal v L ≠ d v d X . ¿Vivimos en la era del precálculo? Esto puede usarse en el siglo XIX debido a la falta de técnicas de medición. Todavía se sigue en el siglo XXI incluso después de tener CFD y PIV. Por favor corrígeme si estoy equivocado.

Respuestas (2)

Puede derivar el número de Reynolds mediante la no dimensionalización de la ecuación de momento de Navier-Stokes: enlace Wiki

La elección de la longitud y la velocidad de referencia es algo arbitraria: por lo general, se eligen de modo que representen las dimensiones "fundamentales" del caso de estudio, por ejemplo:

  • Para un cilindro en un flujo: velocidad de flujo libre y diámetro del cilindro
  • Para una tubería: velocidad media y diámetro interior
  • Para una placa plana: velocidad de flujo libre y distancia desde el borde de ataque

Al fin y al cabo, es una cuestión de convenciones, pero lo que elijas debe ser físicamente relevante (por ejemplo, no puedes elegir el grosor de la placa) de forma que, aumentando cualquiera de ellos, pases de flujo laminar a turbulento. Una vez que se estandariza la elección del par anterior (longitud, velocidad), se puede definir un número de Reynolds crítico , que marca el límite del flujo laminar al turbulento (en realidad, un rango del mismo debido al complejo comportamiento de los fluidos durante el flujo laminar-turbulento). transición).

Experimentalmente se encuentra que cuanto mayor es la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza viscosa, más turbulento es el flujo.

El problema es poder obtener de las condiciones experimentales resultados predecibles aplicables a la condición real

En el modelo abstracto teórico, un volumen es una longitud cúbica, mientras que un área es una longitud cuadrada, por lo tanto, en el modelo abstracto no estamos tratando de determinar a qué volumen de carrete se aplica esto ni a qué área real se aplica, es por eso que el volumen no muestra como L xlx H y el área no se muestra como L xl.

Para pasar de la condición abstracta a la real y dado que el número de Reynolds es experimental y para estandarizar el asunto, se ha aceptado considerar una dimensión característica para cada forma, como para tubería abierta de gran área, de sección estrecha, cuadrada, etc.

Como conclusión en la derivación, la dimensión característica se da nominalmente lo más simple posible, por eso se ve extraño.

¿Cómo se deriva y utiliza el número de Reynolds?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v