Nombre de Reynolds

El nombre de Reynolds (Re) és un nombre adimensional emprat en mecànica de fluids, disseny de reactors i fenòmens de transport per a caracteritzar el moviment d'un fluid. Rep el seu nom en honor d'Osborne Reynolds (1842-1912), que el va descriure el 1883.

Com tots els nombres adimensionals és un quocient o ràtio, en aquest cas la relació entre els termes d'inèrcia i els viscosos.

És un dels nombres adimensionals més importants i és emprat, normalment juntament amb altres nombres adimensionals, per proveir un criteri per determinar la similitud fluidodinàmica. Quan dos patrons de flux geomètricament similars, potser de diferents fluids i possiblement amb diferents velocitats, tenen els mateixos valors per als nombres adimensionals més rellevants, es diu que són fluidodinàmicament similars, i tindran una geometria de flux similar.

També s'empra per identificar i predir diferents règims de flux, tals com el flux laminar o el turbulent. El flux laminar ocorre a nombres de Reynolds baixos, quan les forces viscoses són dominants, i es caracteritza per un fluid de moviment suau i constant, mentre el flux turbulent, per altra banda, ocorre a nombres de Reynolds elevats i és dominat per les forces inercials, que tendeixen a produir remolins aleatoris, vòrtexs i d'altres fluctuacions del flux.

Un flux amb nombre de Reynolds al voltant de 100.000 (típic en el moviment d'una aeronau petita, excepte ens les zones properes a la capa límit), expressa que les forces viscoses són 100.000 cops menors que les forces convectives, i per tant les primeres poden ser ignorades. Un exemple del cas contrari seria un coixinet axial lubricat amb un fluid i sotmès a una certa càrrega. En aquest cas el nombre de Reynolds és molt menor que 1 i indica que ara les forces dominants són les viscoses, i per tant les convectives poden negligir-se.

Es defineix com:^[1]

${\displaystyle {\mathit {Re}}={\rho v_{s}D \over \mu }}$

o bé

${\displaystyle {\mathit {Re}}={v_{s}D \over \nu }\;.}$

on

${\displaystyle \rho }$: densitat del fluid

${\displaystyle v_{s}}$: velocitat característica del fluid

${\displaystyle D}$: Diàmetre de la canonada a través de la qual circula el fluid

${\displaystyle \mu }$: viscositat del fluid

${\displaystyle \nu }$: viscositat cinemàtica del fluid

${\displaystyle {\mathit {\nu }}={\mu \over \rho }\;.}$

Vegeu també

Referències