Reynolds Sayısı Hesaplayıcı

Bir akışkanın akış rejimini (laminer, türbülanslı, geçiş) belirlemek için Reynolds sayısını kolayca hesaplayın.

Reynolds Sayısını Hesapla

Reynolds Sayısını Hesapla (Re = (ρ ⋅ v ⋅ Dh) / μ)

Akışkan Yoğunluğu (ρ):

Akışkan Hızı (v):

Karakteristik Uzunluk (Dh - Boru Çapı/Hidrolik Çap):

Dinamik Viskozite (μ):

Reynolds sayısı, bir akışkanın akış rejimini (laminer, türbülanslı veya geçiş) belirlemek için kullanılan boyutsuz bir sayıdır. Akışkanın atalet kuvvetlerinin viskoz kuvvetlerine oranını temsil eder.

Re = (ρ ⋅ v ⋅ Dh) / μ

Veya kinematik viskozite (ν = μ/ρ) cinsinden:

Re = (v ⋅ Dh) / ν

**ρ:** Akışkan yoğunluğu
**v:** Ortalama akışkan hızı
**Dh:** Karakteristik uzunluk (genellikle boru çapı veya hidrolik çap)
**μ:** Akışkanın dinamik viskozitesi
**ν:** Akışkanın kinematik viskozitesi

Hesaplamadan sonra akış rejimi yorumu:

**Re < 2300:** Laminer Akış (Düzgün, katmanlı akış)
**2300 < Re < 4000:** Geçiş Rejimi (Kararsız akış, laminerden türbülansa geçiş)
**Re > 4000:** Türbülanslı Akış (Düzensiz, girdaplı akış)

Reynolds Sayısı Nedir?

**Reynolds Sayısı (Re)**, akışkanlar mekaniğinde bir akışın dinamik benzerliğini tanımlayan, yani farklı akış koşulları altında akış paternlerinin ne kadar benzer olduğunu gösteren boyutsuz bir sayıdır. İngiliz mühendis Osborne Reynolds tarafından geliştirilmiştir. En önemli kullanım alanı, akışkan akışının **laminer** (düzgün, katmanlı) mi yoksa **türbülanslı** (düzensiz, girdaplı) mı olacağını tahmin etmektir.

Reynolds sayısı, akışkanın atalet kuvvetlerinin viskoz kuvvetlere oranı olarak yorumlanabilir:

Re = Atalet Kuvvetleri / Viskoz Kuvvetler

Formülü aşağıdaki gibidir:

Re = (ρ ⋅ v ⋅ Dh) / μ

Veya kinematik viskozite (ν = μ/ρ) cinsinden:

Re = (v ⋅ Dh) / ν

**ρ:** Akışkan yoğunluğu (kg/m³, g/cm³ vb.)
**v:** Akışkanın karakteristik hızı (m/s, cm/s vb.)
**Dh:** Karakteristik uzunluk (genellikle boru çapı veya hidrolik çap) (m, cm, inç vb.)
**μ:** Akışkanın dinamik (mutlak) viskozitesi (Pa·s, cP, lbf·s/ft² vb.)
**ν:** Akışkanın kinematik viskozitesi (m²/s, St, cSt vb.)

Akış Rejimleri:

**Re < 2300 (veya yaklaşık 2100): Laminer Akış**
Akışkan parçacıkları düzgün ve paralel katmanlar halinde hareket eder. Akış pürüzsüzdür ve karışım azdır. Viskoz kuvvetler baskındır.
**2300 < Re < 4000: Geçiş Rejimi**
Akış düzensizleşmeye başlar, laminer ve türbülanslı özellikler arasında gidip gelir. Akışın öngörülebilirliği düşüktür.
**Re > 4000 (veya yaklaşık 4000): Türbülanslı Akış**
Akışkan parçacıkları rastgele ve düzensiz hareket eder, yoğun bir karışım ve girdaplar oluşur. Atalet kuvvetleri baskındır. Boru sürtünme kayıpları genellikle daha yüksektir.

Bu kritik Reynolds sayıları (2300, 4000) genellikle dairesel borulardaki iç akışlar için geçerlidir. Diğer geometriler veya dış akışlar için farklı değerler olabilir.

Karakteristik Uzunluk ve Hidrolik Çap:

Dairesel borular için karakteristik uzunluk genellikle boru çapı (D) alınır. Dairesel olmayan kanallar (örneğin dikdörtgen kanallar) için ise **hidrolik çap (Dh)** kullanılır:

Dh = (4 ⋅ A) / Pw

**A:** Kanalın akış kesit alanı
**Pw:** Kanalın ıslatılmış çevresi (akışkanla temas eden çevre uzunluğu)

Uygulama Alanları:

**Boru Hatları Tasarımı:** Su, petrol, gaz boru hatlarında basınç düşüşü ve pompa gücü hesaplamaları.
**Isı Eşanjörleri:** Akışkanın ısı transfer verimliliğini etkileyen akış rejimini belirlemek.
**Uçak ve Otomotiv Aerodinamiği:** Hava akışının araçlar üzerindeki etkisini (sürüklenme, kaldırma) analiz etmek.
**Kimya Mühendisliği Prosesleri:** Karıştırıcılar, reaktörler ve ayırma ekipmanlarının tasarımı.
**Biyomedikal Mühendisliği:** Kan akışı analizi ve tıbbi cihazların tasarımı.

Bu hesaplayıcı, idealize edilmiş ve sabit haldeki akışlar için Reynolds sayısı hesaplamaları yapar. Gerçek dünya uygulamalarında, akışkanın sıkıştırılabilirliği, sıcaklık değişimleri, yüzey pürüzlülüğü, akışkanın Newton tipi olmaması ve akış gelişim bölgeleri gibi faktörler Reynolds sayısının yorumunu ve akış davranışını etkileyebilir. Daha karmaşık senaryolar için ileri düzey akışkanlar mekaniği analizleri ve deneysel veriler gerekebilir.