Otkrivamo za sebe Reynoldsov broj

Oni koji su daleko od fizike posvećeni su. Ne mogu ovaj tekst započeti drugačije, budući da broj Reynoldsa ne osobno izaziva nikakav odgovor u tom dijelu znanja gdje bi se informacije o fizici trebale pohraniti. Pokušajmo popuniti ovaj jaz.

Za zagrijavanje, neka je razjasniti tko je Osborne Reynolds bio u njegovo vrijeme u svom polju. Ovaj znanstvenik je predstavnik engleskog (neki izvori - irski) znanstvenu zajednicu u fizici, inženjering i hidraulike. Rođen 1842. godine, nakon 28 godina, postao je profesor na Odsjeku za mehaniku graditeljstva u Cambridgeu. Njegovo istraživanje dovelo je do smatrati ponašanje tekućine u laminarnom (slojevita) i burne (vortex) toka. On je taj koji posjeduje izbor numeričkog kriterija za prijelaz jedne vrste strujanja u drugi. To je ta količina koja nam je poznata kao Reynoldsov broj.

Kakvo je značenje broja? Ovaj parametar nije konstanta i predstavlja određeni odnos sile inercije i unutarnje trenje u protoku tekućine. Kao oznaka za ovaj kriterij koristi se Re. Što se tiče mjernih jedinica, onda nema, budući da je Reynoldsov broj za vodu, plinove i bilo koji drugi medij dimenziona bez dimenzija (broj po sebi).

Nesumnjivo poštovanje zaslužuje postojanost engleskog znanstvenika, koji je morao provoditi više od stotinu eksperimenata kako bi otkrilo takav omjer. Uspio je otkriti sljedeću pravilnost: kod visokih stopa (preko 2 do 3 tisuće) protok vode će biti potpuno turbulentan, a kod malih - potpuno laminarnih.

Mnogi od tih izračuna se odnose na čitanjima koja je dobivena samo empirijski, te promijeniti ili beskonačan ponavljanje može „ispasti” iz trenutnog kadra. Međutim, mnogi ih vrlo uspješno protumače s gledišta zakonima Newtona. Jednostavnim pojmovima, tekućina u protoku ima određenu inerciju i nagnuta je da održava gibanje pri istoj brzini.

Značenje ovog kriterija, prema podacima iz različitih izvora, ne može se prenaglašavati. To je ta veličina i načelo njegove proizvodnje koja nam govori da utjecaj okoliša (voda, plin ili druga supstanca) nije toliko ovisan o brzini, inerciji ili trenjanju kao io njihovoj interakciji. To je ta interakcija koja se odražava u omjeru, koji se zove "Reynolds broj". Za vodu čije se kretanje javlja kroz uske kanale (ili cijevi), granični prijelazni indeks će biti vrijednost veća od 12.000 do 20.000. Kako se povećava, otpor medija povećat će se. Za vodu na otvorenom prostoru i zraku, slika će se preokrenuti: povećanje broja Reynolds pomoći će smanjiti otpor.
Ovaj kriterij primijenjen je ne samo u hidromehanika nego iu zrakoplovima i brodogradnji. Na primjer, to je Reynolds broj omogućuje pouzdano testiranje novih modela zrakoplova, potpuno reproduciranje pravu akciju strujanja zraka u smanjenom modelu.

P.s. Formula za izračun sama ne dovede do namjerom: ako čitatelj zainteresiran za ovu temu, naučiti redoslijed izračuna takvih razmjera neće biti teško.