Reynolds sayısı hesaplama, bir akışın laminer, geçiş bölgesinde veya türbülanslı olup olmadığını değerlendirmek için kullanılır. Boyutsuz Reynolds sayısı; akışkanın hızı, karakteristik uzunluğu, yoğunluğu ve viskozitesini tek bir değerde birleştirir.
Reynolds Sayısı Formülü
Dairesel bir borudaki iç akış için Reynolds sayısı aşağıdaki eşitliklerle hesaplanır:
Re = (ρ × V × D) / μ = (V × D) / ν
- Re: Reynolds sayısı (boyutsuz)
- ρ: Akışkan yoğunluğu (kg/m³)
- V: Ortalama akış hızı (m/s)
- D: Borunun iç çapı veya karakteristik uzunluk (m)
- μ: Dinamik viskozite (Pa·s)
- ν: Kinematik viskozite (m²/s)
Reynolds sayısı, atalet kuvvetlerinin viskoz kuvvetlere oranını temsil eder. Büyük Reynolds sayılarında atalet etkileri baskın hâle gelir ve akışta düzensizlikler artar. Küçük Reynolds sayılarında ise viskoz kuvvetler akışı daha düzenli tutar.
Reynolds Sayısı Nasıl Yorumlanır?
Dairesel ve düzgün bir borudaki iç akış için yaygın olarak kullanılan yaklaşık sınırlar şunlardır:
| Reynolds sayısı | Akış rejimi |
|---|---|
| Re < 2300 | Laminer akış |
| 2300 ≤ Re ≤ 4000 | Geçiş bölgesi |
| Re > 4000 | Türbülanslı akış |
Bu sınırlar geometriye, yüzey pürüzlülüğüne, giriş koşullarına ve akışın dış veya iç akış olmasına göre değişebilir. Sonuçlar değerlendirilirken problemin fiziksel koşulları dikkate alınmalıdır.
Reynolds Sayısı Hesaplama Örneği
İç çapı 0,05 m olan bir boruda suyun 2 m/s hızla aktığını ve kinematik viskozitenin yaklaşık 1,0 × 10−6 m²/s olduğunu kabul edelim:
Re = (2 × 0,05) / (1,0 × 10−6) = 100.000
Bu değer 4000’den büyük olduğu için akış türbülanslı kabul edilir.
Online Reynolds Sayısı Hesaplama Aracı
Aşağıdaki araca istenen akışkan ve geometri değerlerini girerek Reynolds sayısını hesaplayabilirsiniz. Birimleri formüle uygun ve birbiriyle tutarlı kullanın.
Sık Sorulan Sorular
Reynolds sayısının birimi var mı?
Hayır. Reynolds sayısı boyutsuzdur; formüldeki birimler birbirini götürür.
Kritik Reynolds sayısı her problemde 2300 müdür?
Hayır. 2300 değeri düzgün, dairesel borudaki iç akış için kullanılan yaklaşık sınırdır. Farklı geometriler ve dış akış problemleri için kritik değer değişebilir.
CFD analizinde Reynolds sayısı neden önemlidir?
Akış rejiminin belirlenmesi; uygun fiziksel modelin, ağ yapısının ve türbülans yaklaşımının seçilmesine yardımcı olur.
İlgili içerik: Akış rejimine uygun model seçimi için CFD türbülans modeli seçimi rehberini inceleyebilirsiniz.
