Как получают и используют число Рейнольдса?

Число Рейнольдса — это отношение между силами инерции и силами вязкости согласно Википедии. Однако я до сих пор не понимаю процесс его вывода и как, например, рассчитать число Рейнольдса для цилиндра в большом водоеме с водой, движущейся в направлении со скоростью v.введите описание изображения здесь

С каким битом у вас возникли трудности?
@Koyovis: Мой вопрос в основном о том, как применить эту концепцию, поэтому для цилиндра в жидкости, как бы вы рассчитали число?
Вы бы зашли на Physics SE и спросили их. Это вообще не авиационный вопрос - ваш пример в лучшем случае катер, и уж точно не самолет.
В авиации это применяется для создания точных масштабных моделей — см., например, Как аэродинамические трубы используются с масштабными моделями? .
Мне не нравится вывод р е . Для большей части нелинейного профиля скорости в л г в г Икс . Мы живем в эпоху до исчисления? Это может быть использовано в 19 веке из-за отсутствия методов измерения. За ним все еще следуют в 21 веке, даже после CFD и PIV. Пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь.

Ответы (2)

Вы можете получить число Рейнольдса путем обезразмеривания уравнения импульса Навье-Стокса: ссылка на Wiki

Выбор эталонной длины и скорости несколько произволен: обычно они выбираются так, чтобы они представляли «фундаментальные» измерения исследуемого случая, например:

  • Для цилиндра в потоке: скорость набегающего потока и диаметр цилиндра.
  • Для трубы: средняя скорость и внутренний диаметр
  • Для плоской пластины: скорость набегающего потока и расстояние от передней кромки.

В конце концов, это вопрос соглашений, но то, что вы выбираете, должно быть физически значимым (например, вы не можете выбрать толщину пластины) таким образом, чтобы, увеличивая любое из них, вы переходили от ламинарного к турбулентному потоку. Как только выбор приведенной выше пары (длина, скорость) стандартизирован, можно определить критическое число Рейнольдса, которое отмечает границу от ламинарного к турбулентному течению (фактически, его диапазон из-за сложного поведения жидкостей при ламинарно-турбулентном течении). переход).

Экспериментально установлено, что чем больше отношение силы инерции к силе вязкости, тем турбулентнее течение.

Беда в том, чтобы из экспериментальных условий получить предсказуемые результаты, применимые к реальным условиям.

В теоретической абстрактной модели объем представляет собой кубическую длину, а площадь — квадратную длину, поэтому в абстрактной форме мы не пытаемся определить, к какому объему барабана это относится и к какой реальной площади это относится, поэтому объем не имеет значения. отображается как L xlx H, а площадь не отображается как L xl.

Чтобы перейти от абстрактного к реальному состоянию и, поскольку число Рейнольдса является экспериментальным, и для стандартизации вопроса было принято рассматривать характерный размер для каждой формы, такой как открытая большая площадь, труба с узким сечением, квадратные трубы и т. д.

В качестве вывода в выводе характеристический размер задан номинально максимально просто, поэтому выглядит странно.