Ние откриваме за себе си номера на Рейнолдс

Тези, които са далеч от физиката, са осветени. В противен случай не мога да започна този текст, тъй като номерът на Рейнолдс лично не предизвиква никакъв отговор в тази част от знанията, в която трябва да се съхранява информация за физиката. Нека се опитаме да запълним тази празнина.

За загряването нека да изясним кой е Osborne Reynolds в неговото време в своята област. Този учен е представител на английската (в някои източници - ирландската) научна общност в областта на физиката, инженерството и хидравликата. Роден през 1842 г., след 28 години става професор в катедра "Строителна механика" в Кеймбридж. Изследванията му доведоха до поведението на течностите в ламинарен (пластов) и турбулентен (вихров) поток. Той е този, който притежава избора на числен критерий за прехода на един тип поток към друг. Това количество е известно на нас като числото на Рейнолдс.

Какъв е смисълът на числото? Този параметър не е постоянна и представлява определена връзка инерционни сили и вътрешно триене във флуидния поток. Като обозначение за този критерий се използва Re. Що се отнася до мерните единици, няма такива, тъй като числото на Рейнолдс за вода, газове и всяка друга среда е безразмерно количество (число сами по себе си).

Несъмнено уважение заслужава упоритостта на английския учен, който трябваше да проведе повече от сто експеримента, за да разкрие такова съотношение. Той успя да разкрие следната редовност: при високи темпове (над 2 - 3 хиляди) водният поток ще бъде напълно турбулентен, а при малките - напълно ламинарен.

Много от тях свързват резултатите от тези изчисления с показанията, които са получени само експериментално, и с промяна или безкрайно повторение те могат да "изпаднат" от настоящата рамка. Въпреки това, много от тях тълкуват доста успешно от гледна точка на законите на Нютон. С прости думи, течността в потока има определена инерция и е склонна да поддържа своето движение със същата скорост.

Значението на този критерий, според данните от различни източници, не може да бъде подчертано. Тази величина и принципът на нейното производство ни казват, че влиянието на околната среда (вода, газ или друго вещество) не зависи толкова много от скоростта, инерцията или триенето, както и от взаимодействието им. Това взаимодействие се отразява в съотношението, което се нарича "числото на Рейнолдс". За водата, чието движение се осъществява чрез тесни канали (или тръби), индексът на прехода "граничен" ще бъде стойност, превишаваща стойността от 12 000 - 20 000. Тъй като нараства, устойчивостта на средата ще се увеличи. За вода в открито пространство и въздух, картината ще бъде обърната: увеличаването на числото на Рейнолдс ще помогне да се намали съпротивлението.
Този критерий се прилага не само в хидромеханиката, но и в самолетите и корабостроенето. Например, номерът на Рейнолдс позволява надеждни тестове на нови модели въздухоплавателни средства, като напълно възпроизвежда ефекта от действителния въздушен поток в намален модел.

Послепис Самата формула за изчисление не е дадена с намерение: ако тази тема е от интерес за читателя, не е трудно да се установи процедурата за изчисляване на такава стойност.