NGHIÊN CỨU ĐỊNH LUẬT REYNOLDS
I. Số Reynolds
Số Reynolds R là thông số quan trọng để phân loại tính chất dòng chảy. Việc xác
định số Reynolds giúp ta xác định vận tốc tới hạn của chất lỏng. Vận tốc tới hạn
được định nghĩa như là vận tốc mà ở đó dòng chảy chuyển từ dạng dòng chảy tầng
sang dạng dòng chảy rối. Osborne Reynolds chứng minh rằng có thể tạo hai loại
dòng chảy trong một ống dẫn. Ông ta cố gắng phân loại dòng chảy trong ống mà
không có sự tham gia của kích thước và loại ống bằng một đại lượng không thứ
nguyên, đó là số Reynolds.
Dòng chảy tầng (Laminar flow regime): Là dòng chảy mà trong đó chất lỏng (khí)
di chuyển thành từng lớp, không có sự hòa trộn và không có các xung động (nghĩa
là thay đổi vận tốc và áp suất nhanh và hỗn độn). Trong điều kiện này, các dòng
chảy có màu sẽ vạch thành các đường rõ nét. Có một tỉ lệ thuận giữa độ suy giảm
năng lượng (sụt áp-pressure drop) và vận tốc dòng chảy. Vùng này có số Reynolds
nhỏ hơn 2300.
Vùng dòng chảy trung gian (Transional flow regime): Là vùng mà không có mối
quan hệ rõ rệt giữa độ suy giảm năng lượng (sụt áp) và vận tốc dòng chảy. Số
Reynolds nằm trong khoảng 2300 đến 4000.
Dòng chảy rối (Turbulent flow regime): Dòng chảy tầng chỉ tồn tại đến một giá trị
nào đó của số Reynolds, khi vượt quá giá trị này dòng chảy sẽ chuyển sang dòng
chảy rối. Gía trị tới hạn của số Reynolds phụ thuộc vào từng dạng chảy cụ thể
(dòng chảy trong ống tròn, sự chảy bao quanh quả cầu...). Trong trạng thái này, các
phần tử chất lỏng chảy theo các quĩ đạo hỗn loạn, đan xen vào nhau. Như vậy,
không thể tạo các dòng chảy có màu rõ nét. Độ suy giảm năng lượng tỉ lệ với bình
phương vận tốc. Số Reynolds lớn hơn 4000.
