Kritieke snelheid is de snelheid en richting waarmee de vloeistofstroom door een buis verandert van soepel of "laminair" naar turbulent. Het berekenen van de kritische snelheid is afhankelijk van meerdere variabelen, maar het is het Reynolds-getal dat de stroom van de vloeistof door een buis karakteriseert als laminair of turbulent. Het Reynolds-getal is een dimensieloze variabele, wat betekent dat er geen eenheden aan zijn gekoppeld.

Critical Velocity berekenen

Als u de kritieke snelheid wilde vinden voor water dat door een stuk pijp beweegt, Begin met het gebruik van de basisformule voor het berekenen van de kritische snelheid: Vcrit = (Nr_μ) /(D_ρ). In deze vergelijking stelt Vcrit de kritieke snelheid voor, stelt Nr het Reynolds-getal voor, μ (mu) staat voor de viscositeitscoëfficiënt (dwz de weerstand tegen stroming) voor een gegeven vloeistof, D staat voor de binnendiameter van de buis en ρ (rho ) geeft de dichtheid van de gegeven vloeistof weer. De μ (mu) variabele wordt gemeten in meter-kwadraat per seconde en de dichtheid van de gegeven vloeistof wordt gemeten in kilogram per vierkante meter.

Stel dat je een twee meter lang stuk pijp hebt met een binnenste diameter van 0,03 meter, en u wilt de kritieke snelheid kennen van water dat door dat gedeelte van de buis gaat met een snelheid van 0,25 meter per seconde, weergegeven door V. Hoewel μ varieert met de temperatuur, is de standaardwaarde 0,00000114 meter-vierkant per seconde , dus we zullen deze waarde in dit voorbeeld gebruiken. De dichtheid, of ρ, van water is één kilogram per kubieke meter.

Als het Reynolds getal niet wordt gegeven, kunt u het berekenen met de formule: Nr = ρ_V_D /μ. Laminaire stroming wordt weergegeven door een Reynolds getal van minder dan 2.320 en een turbulente stroming wordt vertegenwoordigd door een Reynolds getal van meer dan 4.000.

Sluit de waarden in voor elk van de variabelen van de Reynolds getalvergelijking. Nadat de waarden zijn ingeplugd, is het Reynold-getal 6.579. Omdat het groter is dan 4.000, wordt de stroom als turbulent beschouwd.

Sluit nu de waarden aan op de kritische snelheidsvergelijking, en u zou moeten krijgen: Vcrit = (6.579_0.000000114 meter /tweede kwadraat) /( 0,03 meter_1 kilogram /kubieke meter) = 0,025 meter /seconde.