रेनॉल्ड्स संख्या: 21 महत्वपूर्ण तथ्य

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रेनॉल्ड्स संख्या परिभाषा

"रेनॉल्ड्स संख्या चिपचिपा बलों के लिए जड़त्वीय बलों का अनुपात है।"

रेनॉल्ड्स संख्या एक आयामहीन संख्या है जिसका उपयोग द्रव प्रणालियों का विभिन्न तरीकों से अध्ययन करने के लिए किया जाता है जैसे कि द्रव का प्रवाह पैटर्न, प्रवाह की प्रकृति और विभिन्न द्रव यांत्रिकी पैरामीटर। गर्मी हस्तांतरण के अध्ययन में रेनॉल्ड की संख्या भी महत्वपूर्ण है। द्रव यांत्रिकी, ट्राइबोलॉजी और में रेनॉल्ड की संख्या सहित कई सहसंबंध विकसित हुए हैं गर्मी का हस्तांतरण. फार्मेसी में विभिन्न दवाओं की तैयारी के लिए रेनॉल्ड के संख्या अध्ययन की आवश्यकता थी।

यह वास्तव में जड़त्व बल और चिपचिपा बल का प्रतिनिधित्व और तुलना है।

रेनॉल्ड्स संख्या समीकरण

आयामहीन रेनॉल्ड की संख्या यह दर्शाती है कि वेग, लंबाई, चिपचिपाहट और प्रवाह प्रकार जैसे कुछ गुणों पर विचार करते हुए, बहने वाला द्रव लामिना का प्रवाह या अशांत प्रवाह होगा या नहीं। रेनॉल्ड की संख्या के रूप में चर्चा की गई है:

रेनॉल्ड की संख्या को आम तौर पर चिपचिपा बल के लिए जड़ता बल अनुपात के रूप में कहा जाता है और लामिना, अशांत आदि जैसे प्रवाह प्रकृति को चिह्नित करते हैं। आइए नीचे दिए गए समीकरण द्वारा देखें,

रेनॉल्ड की संख्या अभिव्यक्ति में जड़ता बल और चिपचिपा बल अभिव्यक्ति डालकर, हम प्राप्त करते हैं

उपरोक्त समीकरण में,

रे = रेनॉल्ड संख्या (आयाम रहित संख्या)

? = द्रव का घनत्व (किग्रा / मी³)

V = प्रवाह का वेग (एम / एस)

डी = प्रवाह या पाइप का व्यास / लक्षण लंबाई (एम)

μ = द्रव की चिपचिपाहट (एन * एस / एम²)

रेनॉल्ड्स संख्या इकाइयाँ

रेनॉल्ड की संख्या आयामहीन है। रेनॉल्ड्स संख्या की कोई इकाई नहीं है।

लामिना के प्रवाह के लिए रेनॉल्ड्स संख्या

रेनॉल्ड की संख्या जानकर प्रवाह की पहचान संभव हो सकती है। लीनार प्रवाह की रेनॉल्ड संख्या 2000 से कम है। एक प्रयोग में, यदि आपको 2000 से कम रेनॉल्ड की संख्या का मूल्य मिलता है, तो आप कह सकते हैं कि प्रवाह लामिना है।

रेनॉल्ड्स पानी की संख्या

रेनॉल्ड की संख्या के समीकरण के रूप में दिया गया है

यदि हम उपरोक्त समीकरण का विश्लेषण करते हैं, तो रेनॉल्ड्स संख्या का मूल्य द्रव के घनत्व, प्रवाह के वेग, सीधे प्रवाह के व्यास और द्रव की चिपचिपाहट के साथ निर्भर करता है। यदि द्रव पानी है, तो पानी का घनत्व और चिपचिपापन ऐसे पैरामीटर हैं जो सीधे पानी पर निर्भर करते हैं।

अशांत प्रवाह के लिए रेनॉल्ड्स संख्या

आमतौर पर, रेनॉल्ड्स नंबर प्रयोग प्रवाह पैटर्न का अनुमान लगा सकता है। यदि रेनॉल्ड की संख्या का मान> 4000 है, तो प्रवाह को अशांत प्रकृति माना जाता है।

खींचें गुणांक (सीडी) बनाम रेनॉल्ड्स संख्या (रे) विभिन्न वस्तुओं में

रेनॉल्ड्स एक पाइप में संख्या

यदि द्रव पाइप से बह रहा है, तो हम एक पाइप के माध्यम से बहने वाले रेनॉल्ड की संख्या की गणना करना चाहते हैं। अन्य सभी पैरामीटर तरल के प्रकार पर निर्भर करते हैं, लेकिन व्यास को पाइप हाइड्रोलिक्स व्यास डी के रूप में लिया जाता है_H (इसके लिए, पाइप से प्रवाह ठीक से बाहर आना चाहिए)

रेनॉल्ड्स हवा की संख्या

जैसा कि हमने चर्चा की है पानी के लिए रेनॉल्ड नंबर, हवा के लिए रेनॉल्ड संख्या सीधे वायु घनत्व और चिपचिपाहट पर निर्भर करती है।

रेनॉल्ड्स संख्या रेंज

रेनॉल्ड की संख्या यह जानने के लिए मानदंड है कि प्रवाह अशांत है या लामिना।

यदि हम विचार करें कि प्रवाह आंतरिक है,

यदि Re <(2000 से 2300) प्रवाह को लामिना की विशेषताएं माना जाता है,

 री> 4000 अशांत प्रवाह का प्रतिनिधित्व करता है

यदि Re का मान बीच में है (अर्थात 2000 से 4000) संक्रमण प्रवाह का प्रतिनिधित्व करता है।

रेनॉल्ड्स संख्या चार्ट

मूडी चार्ट को अलग-अलग खुरदरेपन के लिए रेनॉल्ड्स संख्या और घर्षण कारक के बीच प्लॉट किया जाता है।

हम रेनॉल्ड नंबर के साथ डार्सी-वीसबैक घर्षण कारक पा सकते हैं। घर्षण कारक को खोजने के लिए एक विश्लेषणात्मक सहसंबंध विकसित किया गया है।

रेनॉल्ड्स संख्या कीनेमेटिक चिपचिपाहट

कीनेमेटिक चिपचिपाहट के रूप में दिया जाता है,

रेनॉल्ड की संख्या का समीकरण,

उपरोक्त समीकरण निम्न प्रकार से बनता है यदि इसे कीनेमेटिक चिपचिपाहट के रूप में लिखते हैं,

रेनॉल्ड्स नंबर सिलेंडर

यदि द्रव सिलेंडर के माध्यम से बह रहा है और हम सिलेंडर के माध्यम से बहने वाले द्रव की रेनॉल्ड संख्या की गणना करना चाहते हैं। अन्य सभी पैरामीटर द्रव के प्रकार पर निर्भर करते हैं, लेकिन व्यास को हाइड्रोलिक्स व्यास डी के रूप में लिया जाता है_H (इसके लिए, सिलेंडर से प्रवाह ठीक से आना चाहिए)

रेनॉल्ड्स संख्या द्रव्यमान प्रवाह दर

हम रेनॉल्ड की संख्या समीकरण का विश्लेषण करते हैं यदि हम रेनॉल्ड की संख्या और द्रव्यमान प्रवाह दर के बीच संबंध देखना चाहते हैं।

जैसा कि हम से जानते हैं सातत्य समीकरण, द्रव्यमान प्रवाह दर नीचे के रूप में व्यक्त की जाती है,

रेनॉल्ड्स संख्या समीकरण में द्रव्यमान प्रवाह दर के मान डालकर,

उपरोक्त अभिव्यक्ति से यह स्पष्ट रूप से नोट किया जा सकता है कि रेनॉल्ड की संख्या का सीधा संबंध है सामूहिक प्रवाह दर.

लामिना बनाम अशांत प्रवाह रेनॉल्ड्स संख्या | रेनॉल्ड्स संख्या लामिना बनाम अशांत

आम तौर पर, में तरल यांत्रिकी, हम दो प्रकार के प्रवाह का विश्लेषण कर रहे हैं। एक है पटलीय प्रवाह जो कम वेग से होता है, और दूसरा अशांत प्रवाह है जो आमतौर पर उच्च वेग पर होता है। इसका नाम लामिना के प्रवाह का वर्णन करता है क्योंकि द्रव कण पूरे प्रवाह में लामिना (रैखिक) में प्रवाहित होते हैं। अशांत प्रवाह में, द्रव पूरे प्रवाह में यादृच्छिक गति के साथ यात्रा करता है।

आइए इस महत्वपूर्ण बिंदु को विस्तार से समझते हैं,

पटलीय प्रवाह

लामिना के प्रवाह में, द्रव कणों की आसन्न परतें एक-दूसरे के साथ नहीं मिलती हैं और समानांतर दिशाओं में प्रवाह को लामिना का प्रवाह कहा जाता है।

लामिना के प्रवाह में, सभी द्रव परतें एक सीधी रेखा में बहती हैं।

• लामिना के प्रवाह की घटना की संभावना तब होती है जब तरल पदार्थ कम वेग के साथ बहता है और पाइप का व्यास छोटा होता है।
• 2000 से कम रेनॉल्ड की संख्या के साथ द्रव का प्रवाह लामिना का प्रवाह माना जाता है।
• द्रव का प्रवाह बहुत रैखिक होता है। तरल पदार्थ के आसन्न परतों का चौराहा है, और वे एक दूसरे के समानांतर और पाइप की सतह के साथ बहते हैं।
• लामिना के प्रवाह में, अपरूपण तनाव केवल द्रव की चिपचिपाहट पर निर्भर करता है और द्रव के घनत्व से स्वतंत्र होता है।

अशांत प्रवाह

अशांत प्रवाह लामिना के प्रवाह के विपरीत है। यहाँ, द्रव प्रवाह में, बहने वाले द्रव की आसन्न परतें एक दूसरे को काटती हैं और एक दूसरे के समानांतर प्रवाहित नहीं होती हैं, जिन्हें अशांत प्रवाह कहा जाता है।

आसन्न द्रव की परतें या द्रव कण एक अशांत प्रवाह में एक सीधी रेखा में नहीं बह रहे हैं। वे अनियमित रूप से ज़िगज़ैग दिशाओं में बहते हैं।

• यदि प्रवाहमान द्रव का वेग अधिक हो, और पाइप का व्यास बड़ा हो तो अशांत प्रवाह संभव है।
• रेनॉल्ड की संख्या का मान अशांत प्रवाह की पहचान कर सकता है। यदि रेनॉल्ड की संख्या का मान 4000 से अधिक है, तो प्रवाह को अशांत प्रवाह माना जाता है।
• बहने वाला द्रव अप्रत्यक्ष रूप से प्रवाहित नहीं होता है। विभिन्न द्रव परतों का एक मिश्रण या प्रतिच्छेदन होता है, और वे एक दूसरे के समानांतर दिशाओं में प्रवाहित नहीं होते हैं, बल्कि एक दूसरे को प्रतिच्छेद करते हैं।
• कतरनी तनाव अशांत प्रवाह में इसके घनत्व पर निर्भर करता है।

फ्लैट प्लेट के लिए रेनॉल्ड्स संख्या

यदि हम एक फ्लैट प्लेट पर प्रवाह का विश्लेषण करते हैं, तो रेनॉल्ड्स संख्या की गणना फ्लैट प्लेट की विशेषताओं की लंबाई से की जाती है।

उपरोक्त समीकरण में, व्यास डी को एल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जो एक फ्लैट प्लेट पर प्रवाह की विशेषता लंबाई है।

रेनॉल्ड्स संख्या बनाम खींचें गुणांक

मान लीजिए कि रेनॉल्ड की संख्या का मूल्य जड़ता बल से कम है। जड़ता बल पर उच्च चिपचिपा बल मिल रहा है।

यदि द्रव की चिपचिपाहट अधिक है, तो खीचने की क्षमता से ज़्यादा ऊँचा।

रेनॉल्ड्स एक गोले की संख्या

यदि आप इस मामले के लिए गणना करना चाहते हैं, तो सूत्र है

यहां, व्यास डी को सिलेंडर और पाइप जैसी गणनाओं में एक क्षेत्र के हाइड्रोलिक्स व्यास के रूप में लिया जाता है।

रेनॉल्ड्स संख्या क्या है?

रेनॉल्ड की संख्या चिपचिपाहट बल के लिए जड़ता बल का अनुपात है। Re इसे इंगित करता है। यह एक आयाम रहित संख्या है।

रेनॉल्ड्स संख्या का महत्व | रेनॉल्ड्स संख्या का भौतिक महत्व

रेनॉल्ड संख्या कुछ नहीं बल्कि दो बलों की तुलना है। एक जड़ता बल है, और दूसरी चिपचिपाहट बल है। यदि हम दोनों बल अनुपात लेते हैं, तो यह एक आयामहीन संख्या देता है जिसे रेनॉल्ड संख्या कहा जाता है। यह संख्या प्रवाह विशेषताओं को जानने और यह जानने में मदद करती है कि दोनों में से कौन सी ताकत प्रवाह पर अधिक प्रभाव डालती है। रेनॉल्ड संख्या प्रवाह पैटर्न के आकलन के लिए भी महत्वपूर्ण है।

   विस्कोस बल -> उच्चतर -> लामिनार प्रवाह -> तेल का प्रवाह

   जड़ता बल -> उच्चतर -> अशांत प्रवाह> महासागर की लहरें

रेनॉल्ड्स प्रयोग

ओसबोर्न रेनॉल्ड्स ने पहली बार 1883 में रेनॉल्ड्स प्रयोग किया और पानी के गति का निरीक्षण किया।

यह प्रयोग द्रव यांत्रिकी में बहुत प्रसिद्ध है। यह प्रयोग व्यापक रूप से तीन प्रवाह को निर्धारित करने और निरीक्षण करने के लिए किया जाता है। इस प्रयोग में, पानी एक ग्लास ट्यूब या पारदर्शी पाइप से बहता है।

डाई को एक ग्लास ट्यूब में पानी के प्रवाह के साथ इंजेक्ट किया जाता है। आप ग्लास ट्यूब के अंदर डाई के प्रवाह को नोटिस कर सकते हैं। यदि डाई में पानी की तुलना में एक अलग रंग है, तो यह स्पष्ट रूप से देखने योग्य है। यदि डाई इनलाइन या रैखिक बह रही है, तो प्रवाह लामिना है। यदि यह डाई अशांति दिखाती है या लाइन में नहीं बहती है, तो हम अशांत प्रवाह पर विचार कर सकते हैं। यह प्रयोग छात्रों के लिए प्रवाह और रेनॉल्ड्स संख्या के बारे में जानने के लिए सरल और ज्ञानवर्धक है।

क्रिटिकल रेनॉल्ड्स संख्या

महत्वपूर्ण रेनॉल्ड्स संख्या लामिना और अशांत प्रवाह क्षेत्र का संक्रमण चरण है। जब प्रवाह लामिना से अशांत में बदल रहा है, तो रेनॉल्ड की संख्या को पढ़ना एक महत्वपूर्ण रेनॉल्ड की संख्या माना जाता है। इसे Re के रूप में इंगित किया गया है_{सीआर।}  हर ज्यामिति के लिए, इस महत्वपूर्ण रेनॉल्ड की संख्या अलग होगी।

निष्कर्ष

रेनॉल्ड्स संख्या इंजीनियरिंग और विज्ञान के क्षेत्र में महत्वपूर्ण शब्द है। इसका उपयोग प्रवाह, ऊष्मा स्थानांतरण, फार्मा आदि के अध्ययन में किया जाता है। इसके महत्व के कारण हमने इस विषय को विस्तार से बताया है। हमने इस विषय के साथ कुछ व्यावहारिक प्रश्न और उत्तर शामिल किए हैं।

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डॉ. दीपककुमार जानी

मैं दीपक कुमार जानी हूं, मैकेनिकल-नवीकरणीय ऊर्जा में पीएचडी कर रहा हूं। मेरे पास पांच साल का शिक्षण और दो साल का शोध अनुभव है। मेरी रुचि का विषय क्षेत्र थर्मल इंजीनियरिंग, ऑटोमोबाइल इंजीनियरिंग, मैकेनिकल माप, इंजीनियरिंग ड्राइंग, द्रव यांत्रिकी आदि हैं। मैंने "बिजली उत्पादन के लिए हरित ऊर्जा के संकरण" पर एक पेटेंट दायर किया है। मैंने 17 शोध पत्र और दो पुस्तकें प्रकाशित की हैं।
मुझे लैम्ब्डेजिक्स का हिस्सा बनकर खुशी हो रही है और मैं अपनी कुछ विशेषज्ञता पाठकों के साथ सरल तरीके से प्रस्तुत करना चाहता हूं।
शिक्षाविदों और शोध के अलावा, मुझे प्रकृति में घूमना, प्रकृति को कैद करना और लोगों के बीच प्रकृति के बारे में जागरूकता पैदा करना पसंद है।
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