Forza inerziale:
* La forza inerziale è la forza che resiste ai cambiamenti in movimento.
* È proporzionale alla massa del fluido (ρv) e all'accelerazione del fluido (A).
* Forza inerziale (FI) ≈ ρva
Forza viscosa:
* La forza viscosa è la forza che resiste al movimento relativo degli strati fluidi.
* È proporzionale alla viscosità del fluido (μ), al gradiente di velocità (ΔV/ΔY) e alla superficie (a) del fluido in contatto.
* Forza viscosa (FV) ≈ μ (ΔV/ΔY) a
Numero Reynolds:
Il numero di Reynolds è il rapporto tra forza inerziale e forza viscosa:
Re =fi / fv
Sostituire le espressioni per forze inerziali e viscose:
Re ≈ (ρva) / [μ (ΔV / ΔY) a]
Semplificazione dell'espressione:
* Velocità: Possiamo sostituire (ΔV/ΔY) con la velocità caratteristica (V) del flusso.
* Area: L'area (A) annulla quando si considera la lunghezza caratteristica (L) del flusso.
Questo ci dà la forma più comune del numero di Reynolds:
re =(ρvl) / μ
dove:
* ρ: Densità del fluido
* V: Velocità caratteristica del fluido
* L: Lunghezza caratteristica del flusso
* μ: Viscosità dinamica del fluido
Significato del numero di Reynolds:
* Low Re: Quando è basso, dominano le forze viscose. Questo porta al flusso laminare, in cui le particelle di fluido si muovono in strati lisci e paralleli.
* High Re: Quando è alto, dominano le forze inerziali. Ciò porta al flusso turbolento, caratterizzato da movimento fluido caotico e imprevedibile.
Il numero di Reynolds è un parametro cruciale nella meccanica dei fluidi, aiutandoci a comprendere la natura del flusso e prevederne il comportamento.
