حاسبة رقم رينولدز

الفئة: فيزياء
- أغسطس 21, 2025
| |

احسب رقم رينولدز لتدفقات السوائل. هذه الكمية غير البعدية تساعد في تحديد ما إذا كانت التدفق لامعًا أم مضطربًا.

معلومات السائل

معلمات التدفق

خيارات متقدمة

حول رقم رينولدز

رقم رينولدز (Re) هو كمية غير بعدية تستخدم في ميكانيكا السوائل للتنبؤ بأنماط التدفق في حالات تدفق السوائل المختلفة. سمي على اسم أوزبورن رينولدز، الذي اقترحه في عام 1883.

المعنى الفيزيائي

يمثل رقم رينولدز نسبة القوى الجاذبية إلى القوى اللزجة داخل السائل. يساعد في التنبؤ بما إذا كان التدفق سيكون لامعًا أم مضطربًا.

  • رقم رينولدز منخفض: تهيمن القوى اللزجة، التدفق لامع (ناعم، منظم)
  • رقم رينولدز مرتفع: تهيمن القوى الجاذبية، التدفق مضطرب (فوضوي، مع دوامات)
أرقام رينولدز الحرجة

يحدث الانتقال بين التدفق اللامع والمضطرب عند أرقام رينولدز مختلفة حسب الهندسة:

  • تدفق الأنبوب:
    • Re < 2300: تدفق لامع
    • 2300 < Re < 4000: تدفق انتقالي
    • Re > 4000: تدفق مضطرب
  • لوح مسطح (تدفق خارجي):
    • Re < 5 × 10⁵: تدفق لامع
    • 5 × 10⁵ < Re < 10⁷: تدفق انتقالي
    • Re > 10⁷: تدفق مضطرب
  • كرة: Re الحرجة ≈ 3 × 10⁵
  • أسطوانة: Re الحرجة ≈ 2 × 10⁵
تطبيقات رقم رينولدز

يستخدم رقم رينولدز على نطاق واسع في العديد من تطبيقات ديناميكا السوائل:

  • الهندسة: تصميم خطوط الأنابيب والطائرات والسفن وغيرها من المركبات
  • علوم البيئة: دراسة التدفقات الجوية والمحيطية
  • الهندسة الكيميائية: تصميم المفاعلات وأنظمة الخلط
  • الهندسة الطبية الحيوية: تدفق الدم في الأوعية
  • الهندسة المدنية: أنظمة معالجة المياه وتوزيعها
اللزوجة الحركية

يمكن أيضًا كتابة رقم رينولدز باستخدام اللزوجة الحركية (ν):

Re = (V × L) / ν

حيث ν = μ/ρ هي اللزوجة الحركية للسائل.

ما هو حاسبة رقم رينولدز؟

حاسبة رقم رينولدز هي أداة عملية تُستخدم لتحليل تدفق السوائل في بيئات مختلفة. تساعد في تحديد ما إذا كان السائل يتحرك بطريقة سلسة ومنظمة (لامينار) أو في حركة فوضوية ودائرية (مضطرب). هذا التمييز مهم في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك الهندسة والدراسات البيئية وعلوم الصحة.

معادلة رقم رينولدز:
\( Re = \frac{\rho \times V \times L}{\mu} \)

حيث:

  • \( \rho \) = كثافة السائل
  • \( V \) = سرعة التدفق
  • \( L \) = الطول المميز
  • \( \mu \) = اللزوجة الديناميكية

لماذا تستخدم هذه الحاسبة؟

تبسط هذه الأداة عملية حساب رقم رينولدز دون الحاجة إلى معادلات أو تحويلات يدوية. إنها مثالية للطلاب والمهندسين والباحثين وأي شخص يعمل مع أنظمة السوائل.

تشمل الفوائد الرئيسية:

  • تحديد نوع التدفق بسرعة: لامينار، انتقالي، أو مضطرب
  • يدعم سوائل متعددة بما في ذلك الماء والهواء والزيت والغازات
  • خيارات إدخال مخصصة للكثافة واللزوجة ودرجة الحرارة
  • تحويلات وحدات تلقائية لراحة المستخدم
  • نتائج واضحة مع نظام التدفق وخطوات حساب مفصلة

كيفية استخدام حاسبة رقم رينولدز

اتبع هذه الخطوات لحساب رقم رينولدز بدقة:

  1. اختر سائلًا من القائمة أو اختر "سائل مخصص" لإدخال خصائصك الخاصة.
  2. أدخل درجة الحرارة واختر الوحدة المناسبة (°م، °ف، أو ك).
  3. إذا كنت تستخدم سائلًا مخصصًا، أدخل كثافته ولزوجته الديناميكية مع وحداتهما.
  4. قدم سرعة التدفق والطول المميز، واختر الوحدات التي تتناسب مع بياناتك.
  5. اختر الهندسة التي تمثل سيناريوك بشكل أفضل: أنبوب، لوحة مسطحة، كرة، أو أسطوانة.
  6. اختياريًا، اضبط دقة الأرقام العشرية وقم بتمكين أو تعطيل عرض خطوات الحساب.
  7. انقر على "احسب" لرؤية رقم رينولدز ونظام التدفق المقابل.
  8. استخدم زر "إعادة تعيين" لمسح جميع المدخلات والبدء من جديد.

فهم نتائجك

ستعرض الحاسبة:

  • رقم رينولدز: قيمة عددية تشير إلى سلوك التدفق
  • نظام التدفق: ما إذا كان التدفق لامينار، انتقالي، أو مضطرب بناءً على مدخلاتك
  • خطوات مفصلة: تحليل لكيفية حساب النتيجة (إذا تم تمكينه)

الأسئلة الشائعة

ما هو رقم رينولدز؟

رقم رينولدز هو قيمة بلا أبعاد تُستخدم للتنبؤ بسلوك تدفق السوائل. يقارن بين القوى الجاذبية والقوى اللزجة داخل السائل.

ماذا تعني القيم؟

بشكل عام:

  • Re < 2300: تدفق لامينار في الأنابيب
  • 2300 < Re < 4000: تدفق انتقالي في الأنابيب
  • Re > 4000: تدفق مضطرب في الأنابيب

الهندسيات الأخرى مثل الألواح المسطحة والكرات والأسطوانات لها عتبات مختلفة.

هل يمكنني استخدام هذا للغازات؟

نعم. تدعم الحاسبة الغازات مثل الهواء والهيدروجين والميثان، مع خصائص معدلة حسب درجة الحرارة.

ماذا لو لم يكن سائلتي مدرجة؟

اختر "سائل مخصص" لإدخال كثافة سائلتك ولزوجتها يدويًا.

لماذا تعتبر درجة الحرارة مهمة؟

تؤثر درجة الحرارة على كل من الكثافة واللزوجة، مما يؤثر بشكل مباشر على رقم رينولدز.

كيف يمكن أن تساعدك هذه الأداة

توفر هذه الحاسبة تعليقات فورية حول سلوك التدفق، مما يساعدك على:

  • تصميم أنظمة سوائل فعالة مثل خطوط الأنابيب أو قنوات التكييف
  • تقييم استقرار التدفق في التجارب والمحاكاة
  • تحسين الدقة في الأعمال الأكاديمية أو المهنية في ميكانيكا السوائل

من خلال توفير الوقت وتحسين الموثوقية، تصبح مصدرًا قيمًا لأي شخص يعمل مع السوائل المتحركة.