レイノルズ数

概要

レイノルズ数は、流体内部の慣性力と粘性力の比を表す無次元量です。管、ダクト内の流れ、または物体周辺の流れが層流、遷移流、または乱流のいずれであるかを予測するための主要なパラメータです。

内部流れの場合、代表長さは水力直径 $D_h$ であり、円形断面の場合は管の内径に等しくなります。

主要な公式

レイノルズ数（SI）

$Re = \frac{\rho \, v \, D}{\mu}$

動粘性係数 $\nu = \mu / \rho$ を用いた等価な表現：

$Re = \frac{v \, D}{\nu}$

レイノルズ数（インペリアル単位 — 管内流れ）

$Re = 7745.8 \;\frac{u \; d_h}{\nu}$

ここで、$u$ は ft/s、$d_h$ はインチ、$\nu$ はセンチストークス（cSt）です。

変数

流れの状態

計算機

単位変換器

Schedule 40 水流チャート

Schedule 40 鋼管における水流の元のチャートは、以下にインタラクティブな計算チャートとして表示されています。値は約 20 °C の水（動粘度 1.004 cSt）と一般的な Schedule 40 内径を使用しています。

計算例

与えられた条件： 比重 0.91、動粘度 0.38 Pa·s の流体が、直径 25 mm の配管を 2.6 m/s で流れている。

1. 密度： $\rho = 0.91 \times 1000 = 910 \;\text{kg/m}^3$
2. レイノルズ数：

$Re = \frac{910 \times 2.6 \times 0.025}{0.38} \approx 156$

$Re \approx 156 \ll 2300$ であるため、流れは明らかに層流です。

復元された元のソーステーブル

以下のテーブルは、完全な参照データを保持するために元のソースページから復元されたものです。エンジニアリングチャート外のキャッシュされたソーステーブルは、共有された検索／レイアウトアーティファクトであり、レイノルズ数データテーブルではないため、参照データとして意図的にコピーされていません。

関連モバイルアプリ

ソースページでは、オフラインモバイル用のレイノルズ数計算機アプリを参照しています。上記の計算機は、ページ内に同じコア計算を直接保持しています。

元のソース画像

以下の元のソース画像は、視覚的な参照資料を失わないように保持されています。画像にチャートや表データが含まれている場合、その抽出値はページのテーブル、計算機、またはインタラクティブチャートに表示されます。残りの画像は視覚的なソース参照として保持されます。

エンジニアリングノート

• 乱流は、ほとんどの水、空気、プロセス配管システムでの標準的な流れです。層流条件は通常、重油、ポリマーメルト、または非常に小さな直径／低速の流れに限定されます。
• 遷移域（2300–4000）は、入口条件、配管の粗さ、および振動に敏感です。Re ≈ 2300 以上では乱流動作を想定し、保守的に設計してください。
• 非円形ダクトでは、常に水力直径 $D_h = 4A / P$ を使用してください。ここで $A$ は流路面積、$P$ は潤辺です。
• インペリアル単位のショートカット（$Re = 7745.8 \; u \; d_h / \nu$）は、インチおよびセンチストークスからの単位変換を内蔵しています。適用前に粘度が cSt で与えられていることを確認してください。
• レイノルズ数は外部流れ（円柱、球体、翼型の周り）にも適用されますが、遷移の臨界 Re 値は上記の管流しきい値とは異なります。

参考文献

• オリジナルソース — Engineering ToolBox