パイプや機器内の流体流動は、その構造、エネルギー消費、および輸送性能が著しく異なる、層流と乱流の2つの流れのレジームに大別できます。
低いレイノルズ数(Re < 2000)で発生します。流体は、それらの間に巨視的な混合がない滑らかで平行な層で移動します。運動量、熱、および質量の移動は、分子拡散のみによって行われます。粘性力が支配的で、エネルギー損失は小さいですが、輸送速度は遅いです。
Re > 4000の場合に発生します。慣性が支配的になり、運動が不安定になり、ランダムな三次元渦が現れます。これらの変動は、半径方向の輸送を大幅に強化し、高い熱伝達率と質量伝達率をもたらします。ただし、それらはまた、より大きな圧力降下とノイズとして現れる、追加の機械的エネルギー散逸を生成します。
2000 ≤ Re < 4000の場合、流れは入口条件、壁の粗さ、および外部からの乱れに非常に敏感です。一時的に層流のままであるか、突然乱流に切り替わる可能性があります。したがって、エンジニアリングの実践では、安全を確保するために、この領域を乱流として扱います。
Re = ρud/μは、慣性力と粘性力の比率を表します。
したがって、Reが高いほど、不安定性と乱流の傾向が強くなります。
パイプや機器内の流体流動は、その構造、エネルギー消費、および輸送性能が著しく異なる、層流と乱流の2つの流れのレジームに大別できます。
低いレイノルズ数(Re < 2000)で発生します。流体は、それらの間に巨視的な混合がない滑らかで平行な層で移動します。運動量、熱、および質量の移動は、分子拡散のみによって行われます。粘性力が支配的で、エネルギー損失は小さいですが、輸送速度は遅いです。
Re > 4000の場合に発生します。慣性が支配的になり、運動が不安定になり、ランダムな三次元渦が現れます。これらの変動は、半径方向の輸送を大幅に強化し、高い熱伝達率と質量伝達率をもたらします。ただし、それらはまた、より大きな圧力降下とノイズとして現れる、追加の機械的エネルギー散逸を生成します。
2000 ≤ Re < 4000の場合、流れは入口条件、壁の粗さ、および外部からの乱れに非常に敏感です。一時的に層流のままであるか、突然乱流に切り替わる可能性があります。したがって、エンジニアリングの実践では、安全を確保するために、この領域を乱流として扱います。
Re = ρud/μは、慣性力と粘性力の比率を表します。
したがって、Reが高いほど、不安定性と乱流の傾向が強くなります。