Calcolatore del flusso del fluido del numero di Reynolds
Il numero di Reynolds confronta inerzia e viscosità in un condotto: Re = ρ V D / μ. Inserisci Density (kg/m³), Velocity (m/s), Diameter e Dynamic viscosity; leggi Reynolds number e Regime (0=lam,1=trans,2=turb). Acqua a 1,5 m/s in un tubo da 5 cm con μ = 0,001 dà Re = 75000, regime 2.
Perché il regime di flusso cambia misura e perdite
Un colorante in un tubo da 5 cm può restare un filo (laminare) o mescolarsi in vortici (turbolento). La differenza non è “se l’acqua è calda”, è Re. A 75000 sei ben oltre 4000: il modello marca 2. Chi progetta uno scambiatore o una prova di laboratorio con analogo idraulico deve saperlo prima di fidarsi di una formula di Poiseuille (quella vale nel laminare). Usare Poiseuille a Re = 75000 è un errore di capitolo, non di calcolatrice.
ρ = 1000 e μ = 0,001 descrivono acqua da manuale, non miele. Se copi μ dell’acqua su un olio, Re crolla e il regime mente. V = 1,5 m/s è una camminata nell’acqua in tubo: non è un getto da idrante né una percolazione.
Prima di dichiarare “è turbolento”, scrivi i quattro ingressi. Re senza μ è un numero vuoto.
Prima di iniziare
Raccogli ρ, V, D interno, μ alla temperatura vera. Canone: 1000, 1,5, 0,05, 0,001. Converti cP: 1 cP = 0,001 Pa·s, coincidenza felice dell’acqua.
D in metri. 50 mm = 0,05 m. 50 cm sarebbe 0,5 m e Re = 750000.
Casi d’uso comuni
- Acqua: Re = 75000, regime 2
- Capire perché Poiseuille non si applica a questo canone
- Vedere il salto di regime se V scende sotto ~0,05 m/s (Re ~2300)
- Confrontare aria e acqua a parità di V e D
- Didattica sui limiti 2300 e 4000
- Collegare ρ = 1000 alla pagina densità dell’acqua
Come utilizzare questa calcolatrice
- Density (kg/m³) = 1000
- Velocity (m/s) = 1,5
- Diameter = 0,05 m
- Dynamic viscosity = 0,001 Pa·s
- Leggi Re e regime
Procedura dettagliata passo dopo passo
Valentina allestisce un circuito chiuso con acqua, tubo interno 50 mm, portata tale da avere 1,5 m/s.
Risultato: Re = 75000, regime 2.
Controllo: 1000×1,5×0,05 = 75; 75/0,001 = 75000. Se Re è 75, hai lasciato μ = 1.
Cosa porta via: “acqua ρ=1000, V=1,5 m/s, D=0,05 m, μ=0,001 Pa·s, Re=75000, turbolento (2)”.
Formula e metodo
Re = ρVD/μ
regime: 0 se Re è sotto 2300, 1 se è tra 2300 e 4000, 2 se Re supera 4000.
Canone: rho 1000, vel 1.5, diam 0.05, mu 0.001, re 75000, regime 2.
Comprendere ogni input
Density (kg/m³): 1000.
Velocity (m/s): 1,5, media in sezione nel modello.
Diameter: 0,05 m.
Dynamic viscosity: 0,001 Pa·s.
Reynolds number: 75000.
Regime: 2.
Ipotesi
- Tubo circolare, D = lunghezza caratteristica.
- Soglie 2300/4000 fisse.
- Fluido newtoniano, proprietà uniformi.
Errori comuni con Calcolatore del flusso del fluido del numero di Reynolds
- D in cm (0,05 cm).
- μ in cP scritta 1 mentre il campo è Pa·s (sarebbe 1000 volte).
- Applicare il risultato a una piastra piana (serve un’altra L).
- Dire laminare a Re 75000.
Esempi realizzati
- Canone. 1000, 1,5, 0,05, 0,001 → 75000 e regime 2.
- Primary-outputs. Stessi numeri.
- Soglia laminare a mente. Re=2000, sotto 2300 → regime 0 (non è il seed).
- Transitorio. Re=3000 → 1.
- Aria a occhio. ρ=1,2, μ=1,8e-5, stessi V e D → Re ≈ 5000, ancora 2 ma non 75000.
Interpretare i risultati
| Campo | Cosa guardare |
|---|---|
| Reynolds number | 75000. |
| Regime | 2 = turbolento secondo il config. |
Registrazione e condivisione dei risultati
ρ, V, D, μ, T del fluido, Re, codice 0/1/2 e se D è interno.
Consigli pratici
- Acqua: μ cala se scaldi; Re sale a V fissa.
- Per perdite di carico usa una correlazione da Re, non Re da solo.
- Collega ρ=1000 alla densità misurata se non è acqua pura.
Replica sul banco e tracciabilità
Nel galleria idraulica didattica a Padova Helga ripete i numeri d’oro (ρ 1000, V 1,5 m/s, D 0,05 m, μ 0,001, Re 75000, regime 2) sullo stesso tubo in plexiglass da 50 mm interno con acqua, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è inserire D=0,05 pensando ai millimetri. Lo strumento di confronto è flussimetro e densità 1000 da scheda acqua. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è peso/densità dell’acqua e viscosità in cP se il fluido cambia. Poiseuille a Re 75000 è il capitolo sbagliato. Le soglie 2300/4000 sono didattiche per tubo liscio. Aria a 1,5 m/s nello stesso D ha Re diverso: non copiare 75000. μ dell’acqua cala se scaldi: Re sale a V fissa.
La sessione 1 di Helga nel galleria idraulica didattica a Padova non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su ρ 1000, V 1,5 m/s, D 0,05 m, μ 0,001, Re 75000, regime 2, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul tubo in plexiglass da 50 mm interno con acqua: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.
Helga rilegge ad alta voce le unità accanto a ρ 1000, V 1,5 m/s, D 0,05 m, μ 0,001, Re 75000, regime 2, poi chiede se il modello usato su tubo in plexiglass da 50 mm interno con acqua è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così flussimetro e densità 1000 da scheda acqua e il canone si possono ripetere dopo giorni.
Nel galleria idraulica didattica a Padova Helga ripete i numeri d’oro (ρ 1000, V 1,5 m/s, D 0,05 m, μ 0,001, Re 75000, regime 2) sullo stesso tubo in plexiglass da 50 mm interno con acqua, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è inserire D=0,05 pensando ai millimetri. Lo strumento di confronto è flussimetro e densità 1000 da scheda acqua. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è peso/densità dell’acqua e viscosità in cP se il fluido cambia. Poiseuille a Re 75000 è il capitolo sbagliato. Le soglie 2300/4000 sono didattiche per tubo liscio. Aria a 1,5 m/s nello stesso D ha Re diverso: non copiare 75000. μ dell’acqua cala se scaldi: Re sale a V fissa.
La sessione 2 di Helga nel galleria idraulica didattica a Padova non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su ρ 1000, V 1,5 m/s, D 0,05 m, μ 0,001, Re 75000, regime 2, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul tubo in plexiglass da 50 mm interno con acqua: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.
Helga rilegge ad alta voce le unità accanto a ρ 1000, V 1,5 m/s, D 0,05 m, μ 0,001, Re 75000, regime 2, poi chiede se il modello usato su tubo in plexiglass da 50 mm interno con acqua è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così flussimetro e densità 1000 da scheda acqua e il canone si possono ripetere dopo giorni.
Nel galleria idraulica didattica a Padova Helga ripete i numeri d’oro (ρ 1000, V 1,5 m/s, D 0,05 m, μ 0,001, Re 75000, regime 2) sullo stesso tubo in plexiglass da 50 mm interno con acqua, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è inserire D=0,05 pensando ai millimetri. Lo strumento di confronto è flussimetro e densità 1000 da scheda acqua. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è peso/densità dell’acqua e viscosità in cP se il fluido cambia. Poiseuille a Re 75000 è il capitolo sbagliato. Le soglie 2300/4000 sono didattiche per tubo liscio. Aria a 1,5 m/s nello stesso D ha Re diverso: non copiare 75000. μ dell’acqua cala se scaldi: Re sale a V fissa.
La sessione 3 di Helga nel galleria idraulica didattica a Padova non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su ρ 1000, V 1,5 m/s, D 0,05 m, μ 0,001, Re 75000, regime 2, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul tubo in plexiglass da 50 mm interno con acqua: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.
Helga rilegge ad alta voce le unità accanto a ρ 1000, V 1,5 m/s, D 0,05 m, μ 0,001, Re 75000, regime 2, poi chiede se il modello usato su tubo in plexiglass da 50 mm interno con acqua è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così flussimetro e densità 1000 da scheda acqua e il canone si possono ripetere dopo giorni.
Limitazioni e quando non utilizzarlo
Niente rugosità, niente ingresso, niente bifase. Didattica.
Quando cercare un altro strumento
Per ρ e peso dell’acqua, densità e peso dell’acqua. Per viscosità in altre unità, convertitore di viscosità. Per acustica, decibel e distanza.