¿Qué es Número de Reynolds?

El parámetro adimensional compuesto por la velocidad característica V , la longitud característica L , la densidad del fluido y el coeficiente de viscosidad del fluido en el campo de flujo se define como:

En 1883, el físico británico O. Reynolds descubrió por primera vez en un experimento de flujo de agua de tubo circular que el flujo de agua tiene diferentes regímenes de flujo con este parámetro (en este momento V es la tasa de flujo promedio, L es el diámetro interno del tubo).

Cuando este parámetro es menor de aproximadamente 2300, el flujo en el tubo es laminar; cuando es mayor de aproximadamente 2300, es turbulento.

Este parámetro se denominó número de Reynolds. El fenómeno de transición del flujo laminar al flujo turbulento se llama transición, y el número de Reynolds que marca la transición del flujo es el número de Reynolds crítico.

Los experimentos modernos han demostrado que la transición es un proceso complicado y se ve afectado por muchos factores. El valor del número de Reynolds crítico se encuentra entre los dos límites.

Para un flujo de agua de tubería circular, es de aproximadamente 2 × 10 ³ 10 ⁵ ; para un fluido incompresible El flujo de una placa plana lisa es de aproximadamente 5 × 10 ⁵ a 6 × 10 ⁵ (en este momento, L toma la distancia desde el punto de giro hasta el borde frontal de la placa). El número de Reynolds también puede medir la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza viscosa de los grupos de fluidos viscosos en el campo de flujo.

En lo que respecta al flujo alrededor de la aeronave, el número de Reynolds puede alcanzar 10 ⁷ o más, por lo que la fuerza viscosa en la mayoría de las áreas del campo de flujo alrededor del flujo es muy pequeña en comparación con la fuerza de inercia y puede ignorarse.

Solo en la capa de fluido delgada cerca de la superficie de la aeronave, es decir, en la capa límite, se debe considerar el efecto de la viscosidad del aire. Por lo tanto, la teoría del flujo no viscoso se ha utilizado ampliamente en el análisis del flujo alrededor de las aeronaves. El número de Reynolds es uno de los parámetros similares importantes en el experimento del túnel de viento (ver Aerodinámica experimental).

Si los coeficientes aerodinámicos (como el coeficiente de sustentación máximo, el coeficiente de arrastre de sustentación cero, etc.) obtenidos en experimentos de túnel de viento que están estrechamente relacionados con la viscosidad del aire se aplican al flujo alrededor de una aeronave real, el número de Reynolds del experimento del túnel de viento debe ser el mismo que el de las condiciones reales de vuelo Los números son iguales.

El tamaño del número de Reynolds tiene una gran influencia en el coeficiente de arrastre mínimo del ala, las características de pérdida, la posición del punto de separación y la posición de la onda de choque local durante el vuelo transónico.