管內雷諾數計算機

依平均流速或體積流量、管內徑,以及你提供的黏度資料,計算管內流動的雷諾數。若你是從流量開始,計算機會先求出截面積與平均流速,再給出雷諾數與可能的流態判斷。

目前公式
已根據輸入值完成計算。
範例

直接給定示例數值:Q = 0.8 L/s,D = 25 mm,ν = 1.0 cSt。計算機會先求得 v ≈ 1.63 m/s,再得到 Re ≈ 40,744,因此流動落在紊流範圍。

Reynolds number
40,744
Likely flow regime
Turbulent
Derived average velocity
1.6297 m/s
Solve path
Q = 0.8\ \mathrm{L/s} = 8 \times 10^{-4}\ \mathrm{m^3/s}, D = 25\ \mathrm{mm} = 0.025\ \mathrm{m}, A = \frac{\pi D^2}{4} = \frac{\pi (0.025)^2}{4} = 4.90874 \times 10^{-4}\ \mathrm{m^2}, v = \frac{Q}{A} = \frac{8 \times 10^{-4}}{4.90874 \times 10^{-4}} = 1.62975\ \mathrm{m/s}, \nu = 1\ \mathrm{cSt} = 1 \times 10^{-6}\ \mathrm{m^2/s}, Re = \frac{v D}{\nu} = \frac{1.62975 \cdot 0.025}{1 \times 10^{-6}} = 4.07437 \times 10^{4}

這是直管內流的大致紊流範圍。壓降計算仍要看粗糙度與流動是否已充分發展。

這裡提供的只是管內流動的大致區間:低於約 2,300 為層流,約 2,300-4,000 為過渡區,高於約 4,000 為紊流。管路幾何、壁面粗糙度與入口段效應都可能讓分界改變。

有幫助嗎?

範例

計算方式

公式

Re=ρvDμRe = \frac{\rho v D}{\mu}

Re=vDνRe = \frac{v D}{\nu}

A=πD24A = \frac{\pi D^2}{4}

v=QAv = \frac{Q}{A}

變數

ReRe

Re 表示這個科學公式中的一個輸入量、中間量或結果量。

ρ\rho

密度(kg/m^3)

vv

速度(m/s)

DD

D 表示這個科學公式中的一個輸入量、中間量或結果量。(m)

μ\mu

\mu 表示這個科學公式中的一個輸入量、中間量或結果量。(Pa*s)

ν\nu

\nu 表示這個科學公式中的一個輸入量、中間量或結果量。(m^2/s)

QQ

Q 表示這個科學公式中的一個輸入量、中間量或結果量。(m^3/s)

AA

面積或吸光度(m^2)

先決定要用流速還是流量來算,再選擇黏度的輸入方式,接著填入管內徑與對應的流體資料。若從流量開始,計算機會先算出截面積與平均流速,再求出雷諾數,並附上大致的流態標示。

本計算機使用管內流動的雷諾數定義 Re=ρvD/μRe = \rho v D / \muRe=vD/νRe = v D / \nu。若輸入體積流量,會先計算 A=πD2/4A = \pi D^2 / 4v=Q/Av = Q / A,讓你看清楚從流量到流速、再到雷諾數的計算過程。流態標示採用教科書常見的直管區間:低於約 2,300 為層流,約 2,300 到 4,000 為過渡區,高於約 4,000 為紊流。

常見問題

01雷諾數能告訴我什麼?
雷諾數是用來比較流動中慣性效應和黏滯效應的大小。對直管內流來說,它能幫你判斷下一步該用哪一類模型,例如層流壓降關係式,或紊流摩擦因數的計算方式。
02什麼時候要輸入密度和動力黏度?
如果你的流體資料是以 mu 搭配密度提供,就用動力黏度這一支。若手上已經有運動黏度 nu,就直接走那一支,不必再輸入密度。
03層流、過渡區和紊流的分界是固定的嗎?
不是。常見的管流門檻只是內流判讀的近似參考。管路幾何、壁面粗糙度、彎頭、配件和入口長度,都可能讓分界位置改變。
04這個計算機可以直接當作管路設計定案依據嗎?
不行。它是用於前期推估、作業計算、實驗設定與報告核對的流體力學工具。它不會自動判斷你的流體,也不能取代完整的壓降分析或法規符合性審查。

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