레이놀즈 번호 | Hi-Quality

물체가 대기를 이동함에 따라 물체 주변의 대기의 기체 분자가 방해를 받아 물체 주위를 이동하며 기체와 물체 사이에 공기 역학적 힘이 발생합니다. 이러한 힘의 크기는 물체의 모양, 물체의 속도, 물체가 지나가는 기체의 질량 및 기체의 다른 두 가지 중요한 특성에 따라 달라집니다. 가스의 점도 또는 끈적임과 가스의 압축성 또는 탄력성. 이러한 효과를 적절하게 모델링하기 위해 공기 역학자는 문제에 존재하는 다른 힘에 대한 이러한 효과의 비율 인 유사성 매개 변수를 사용합니다. 두 실험이 유사성 매개 변수에 대해 동일한 값을 갖는 경우 힘의 상대적 중요성이 올바르게 모델링되고 있습니다. 공기의 특성에 대한 대표적인 값은 다른 페이지에 나와 있지만 매개 변수의 실제 값은 가스의 상태와 고도에 따라 다릅니다.

공기 역학적 힘은 가스의 점도에 따라 복잡한 방식으로 달라집니다. 물체가 기체를 통과하면 기체 분자가 표면에 달라 붙습니다. 이렇게하면 표면 근처에 aboundary layer라고하는 공기층이 만들어져 실제로 개체의 모양이 변경됩니다. 가스의 흐름은 마치 물체의 물리적 표면 인 것처럼 경계층의 가장자리에 반응합니다. 좀 더 헷갈 리게하기 위해 경계층이 몸에서 분리되어 물리적 인 모양과는 훨씬 다른 효과적인 모양을 만들 수 있습니다. 더욱 혼란스럽게하기 위해 경계층과 그 주변의 흐름 조건이 불안정한 경우가 많으며 (시간에 따라 변경됨) 경계층은 물체의 드래그를 결정하는 데 매우 중요합니다. 이러한 조건을 결정하고 예측하기 위해 공기 역학자들은 풍동 테스트와 매우 정교한 컴퓨터 분석에 의존합니다.

점도에 대한 중요한 유사성 매개 변수는 레이놀즈 수입니다. 레이놀즈 수는 점성 (무거운 및 접착력) 힘에 대한 관성 (변화 또는 운동에 대한 저항력) 힘의 비율을 나타냅니다. 모멘텀 보존 방정식의 상세한 분석에서 관성력은 밀도 r 곱하기 속도 V 곱하기 속도 dV / dx의 곱으로 특성화됩니다. 점성력은 동적 점도 계수 mu 곱하기 속도 d ^ 2V / dx ^ 2의 두 번째 구배로 특성화됩니다. 그러면 레이놀즈 수 Re는 다음과 같이됩니다.

Re = (r * V * dV / dx) / (mu * d ^ 2V / dx ^ 2)

속도의 기울기는 길이 척도 L로 나눈 속도에 비례합니다. 마찬가지로 속도의 2 차 도함수는 속도의 제곱으로 나눈 속도에 비례합니다. 길이 척도. 그런 다음 :

Re = (r * V * V / L) / (mu * V / L ^ 2)

Re = (r * V * L) / mu

레이놀즈 수는 무 차원 수입니다. 매개 변수의 높은 값 (약 1 천만)은 점성력이 작고 흐름이 본질적으로 보이지 않음을 나타냅니다. 그런 다음 TheEuler 방정식을 사용하여 흐름을 모델링합니다. 매개 변수의 낮은 값 (약 100 개)은 점성력을 고려해야 함을 나타냅니다.

동적 점도를 다음으로 나눈 동점도 nu를 사용하면 레이놀즈 수를 더욱 단순화 할 수 있습니다. 밀도 :

nu = mu / r

Re = V * L / nu

여기에는 다양한 고도, 길이 및 속도에 대한 점도 계수와 레이놀즈 수를 계산하는 Java 프로그램이 있습니다.

입력 값을 변경하려면 입력 상자 (검정색)를 클릭하십시오. 흰색), 입력 값 위에 백 스페이스를 입력하고 새 값을 입력 한 다음 키보드의 Enter 키를 누르십시오 (이렇게하면 프로그램에 새 값이 전송됩니다). 출력 상자 (검정색 노란색) 값을 변경할 수 있습니다. Imperial 또는 Metric 단위를 사용하고 메뉴 버튼을 사용하여 Mach 번호 또는 속도를 입력 할 수 있습니다. 메뉴 버튼을 클릭하고 선택 항목을 클릭하기 만하면됩니다. 무 차원 Mach 번호와 Reynolds 번호가 표시됩니다. ed inwhite on blue box.이 계산기의 숙련 된 사용자 인 경우 컴퓨터에서 더 빨리로드되고 이러한 지침이 포함되지 않은 프로그램의 빠른 버전을 사용할 수 있습니다. 프로그램의 복사본을 다운로드하여 실행할 수도 있습니다. 이 버튼을 클릭하여 줄 :