Nombre de Reynolds critique
Le nombre de Reynolds est le rapport des forces d’ inertie aux forces visqueuses et est un paramètre commode pour prédire si une condition d’écoulement sera laminaire ou turbulent .
Le nombre de Reynolds critique est associé à la transition laminaire-turbulente, dans laquelle un écoulement laminaire devient turbulent. Il s’agit d’un processus extrêmement complexe qui, pour le moment, n’est pas entièrement compris.
Nombre de Reynolds critiques pour l’écoulement dans un tuyau
Pour un écoulement dans un tuyau de diamètre D , les observations expérimentales montrent que pour un écoulement «entièrement développé», le nombre de Reynolds critique est d’environ Re d, crit = 2300.
- Écoulement laminaire. Pour des raisons pratiques, si le nombre de Reynolds est inférieur à 2000 , le flux est laminaire. Le nombre de Reynolds de transition accepté pour l’écoulement dans un tuyau circulaire est Re d, crit = 2300.
- Flux transitoire. Aux nombres de Reynolds compris entre 2000 et 4000 environ, le débit est instable en raison du début de la turbulence. Ces flux sont parfois appelés flux transitoires.
- Écoulement turbulent. Si le nombre de Reynolds est supérieur à 3500 , le débit est turbulent.
Notez que le nombre de Reynolds critique est différent pour chaque géométrie.
Nombre de Reynolds critiques dans l’écoulement de la couche limite sur une plaque plate.
Exemple: nombre de Reynolds critique
Une plaque plate est long et mince placée parallèlement à un de / 1 m du courant d’eau à 20 ° C . Supposons que la viscosité cinématique de l’eau à 20 ° C est égale à 1 × 10 -6 m 2 / s .
À quelle distance x du bord d’attaque sera la transition de la couche limite laminaire à turbulente (c.-à-d. Trouver Re x ~ 500 000).
Solution:
Afin de localiser la transition de la couche limite laminaire à la couche turbulente, nous devons trouver x à laquelle Re x ~ 500 000 .
x = 500 000 x 1 × 10 -6 [m 2 / s] / 1 [m / s] = 0,5 m
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