YaNambari ya Reynolds (Re)ni mojawapo ya vigezo muhimu zaidi visivyo na kipimo katika mechanics ya ugiligili. Inasaidia kuelezea uhusiano kati yanguvu zisizo na nguvu na nguvu zenye mnatokatika umajimaji unaotiririka na hutumika sana kubaini kama mtiririko nilamina, mpito, au msukosuko.

Kwa kipimo cha mtiririko wa ultrasound, nambari ya Reynolds ni muhimu kwa sababu utaratibu wa mtiririko huathiri moja kwa mojawasifu wa kasi ndani ya bombaKwa kuwa kipima mtiririko wa ultrasonic hupima kasi ya umajimaji kwenye njia ya akustisk na hutumia taarifa hiyo kubaini wastani wa kasi ya mtiririko, mabadiliko katika wasifu wa kasi yanaweza kuathiri usahihi wa kipimo.

1. Nambari ya Reynolds ni Nini?

Kwa mtiririko ndani ya bomba, nambari ya Reynolds inaweza kuonyeshwa kama:

Re = ρVD / μ

au:

Re = VD / ν

wapi:

• Re= Nambari ya Reynolds
• ρ= msongamano wa umajimaji
• V= kasi ya wastani ya mtiririko
• D= kipenyo cha ndani cha bomba
• μ= mnato unaobadilika
• ν= mnato wa kinematic

Nambari ya Reynolds haina kipimo.

Kwa ujumla, kwa mtiririko katika bomba la mviringo:

• Re < takriban 2,300→ Mtiririko wa Laminar
• Re ≈ 2,300–4,000→ Mtiririko wa mpito
• Re > takriban 4,000→ Mtiririko wa msukosuko

Thamani hizi ni miongozo ya jumla badala ya mipaka kamili, kwa sababu hali halisi ya mtiririko inaweza kutofautiana kulingana na jiometri ya bomba na usumbufu.

2. Tofauti Kati ya Laminar na Mtiririko wa Msukosuko ni Nini?

Tofauti kuu ni jinsi kasi inavyosambazwa kwenye bomba.

Mtiririko wa Laminar

Katika mtiririko wa laminar, umajimaji husogea katika tabaka zenye mpangilio mzuri.

Wasifu wa kasi kwa kawaida hutamkwa zaidi, ukiwa na:

• Kasi ya chini karibu na ukuta wa bomba
• Kasi ya juu kuelekea katikati
• Wasifu wa kasi ya kimfano inayoweza kutabirika kiasi

Uwakilishi rahisi ni:

Ukuta → Kasi ya Chini → Kasi ya Juu → Kasi ya Chini → Ukuta

Mtiririko wa Msukosuko

Katika mtiririko wenye misukosuko, mwendo wa umajimaji huwa usio wa kawaida zaidi.

Kushuka kwa thamani ndogo na mchanganyiko husababisha wasifu wa kasi kuwa tambarare ikilinganishwa na mtiririko wa laminar.

Hii ina maana kwamba usambazaji wa kasi katika bomba hubadilika sana kulingana na nambari ya Reynolds.

3. Kwa Nini Hili Lina umuhimu kwa Kipima Mtiririko cha Ultrasonic?

Kipima mtiririko wa ultrasonic hakipimi moja kwa moja jumla ya ujazo wa kioevu kinachopita kwenye bomba.

Badala yake, inapimakasi ya kioevuna kisha huhesabu kiwango cha mtiririko wa ujazo.

Katika fomu iliyorahisishwa:

Q = V × A

wapi:

• Q= kiwango cha mtiririko wa ujazo
• V= kasi ya wastani ya mtiririko
• A= eneo la sehemu mtambuka ya bomba

Changamoto ni kwamba kasi inayopimwa kwenye njia ya akustisk ya ultrasonic inaweza isiwe sawa kabisa na kasi ya wastani katika bomba zima.

Kwa hivyo, kifaa lazima kielezee uhusiano kati ya kasi ya akustisk iliyopimwa na kasi halisi ya wastani ya mtiririko.

Uhusiano huu unaathiriwa sana na wasifu wa kasi.

4. Nambari ya Reynolds Hubadilishaje Wasifu wa Kasi?

Fikiria kesi mbili.

Nambari ya Chini ya Reynolds

Katika Re ya chini, mtiririko unaweza kuwa wa laminar.

Wasifu wa kasi umepinda sana:

Kasi ya katikati > Kasi ya wastani > Kasi ya karibu na ukuta

Ikiwa njia ya akustisk ya ultrasonic itapita katika eneo fulani la bomba, kasi iliyopimwa inaweza kutofautiana sana na kasi ya wastani ya sehemu mtambuka.

Idadi ya Juu ya Reynolds

Katika Re ya juu, mtiririko unakuwa msukosuko.

Kuchanganya huwa kunazalisha wasifu wa kasi tambarare, ingawa kasi bado hupungua kuelekea ukuta wa bomba.

Kwa hivyo, kasi ya njia ya akustisk inaweza kuwa na uhusiano tofauti na kasi ya wastani ya bomba.

Hii ni sababu moja kwa nini kipimo cha mtiririko wa ultrasound hakiwezi kudhani tu kwamba thamani moja ya kasi iliyopimwa daima inalingana na kasi sawa ya wastani ya mtiririko.

5. Idadi ya Reynolds na Vipimo vya Mtiririko wa Ultrasonic vya Muda wa Usafiri

Kwa kipimo cha mtiririko wa ultrasonic cha wakati wa usafiri, kifaa hupima tofauti kati ya nyakati za usafiri wa ultrasonic za juu na chini.

Uhusiano wa msingi unaweza kurahisishwa kama ifuatavyo:

Kasi ya Mtiririko ∝ Tofauti ya Muda wa Usafiri

Kasi iliyopimwa inahusishwa na sehemu ya kasi kwenye njia ya akustisk ya ultrasonic.

Hata hivyo, kiwango halisi cha mtiririko wa ujazo hutegemeakasi ya wastani katika sehemu nzima ya bomba.

Kwa hivyo, kifaa lazima kihusishe kasi ya akustisk iliyopimwa na kasi ya wastani ya mtiririko.

Uhusiano huu unaweza kuathiriwa na:

• Nambari ya Reynolds
• Mahali pa njia ya akustisk
• Idadi ya njia za akustisk
• Wasifu wa mtiririko
• Kipenyo cha bomba
• Usumbufu wa mtiririko

6. Kwa Nini Athari Ni Muhimu Zaidi Katika Viwango vya Chini vya Mtiririko?

Tangu:

Re = ρVD / μ

kasi ya mtiririko inapopungua, idadi ya Reynolds pia hupungua.

Kwa mfano, mfumo unaofanya kazi kwa kiwango cha juu cha mtiririko unaweza kuwa na mtiririko wenye msukosuko uliokua kikamilifu, huku mfumo huo huo unaofanya kazi kwa kiwango cha chini sana cha mtiririko unaweza kukaribia mfumo wa mpito au wa laminar.

Kwa hivyo, wasifu wa kasi unaweza kubadilika sana kadri kiwango cha mtiririko kinavyobadilika.

Hii ina maana kwamba uhusiano kati ya:

Kasi ya njia ya akustika

na

Kasi ya wastani ya bomba

inaweza pia kubadilika.

Kwa baadhi ya mita za mtiririko wa ultrasonic, hili linaweza kuwa jambo muhimu kuzingatia wakati wa kupima viwango vya chini sana vya mtiririko au vimiminika vyenye mnato mwingi.

7. Kwa Nini Mnato wa Maji Ni Muhimu?

Nambari ya Reynolds inahusiana kinyume na mnato:

Re = ρVD / μ

Ikiwa mnato utaongezeka, idadi ya Reynolds itapungua kwa kipenyo sawa cha bomba, msongamano, na kasi ya mtiririko.

Kwa mfano, fikiria vimiminika viwili vinavyotiririka kwa kasi sawa kupitia bomba moja:

Maji → Mnato mdogo → Re ya Juu

Mafuta mazito → Mnato mkubwa → Re ya Chini

Mafuta mazito yanaweza kuwa na wasifu wa kasi ulio wazi zaidi kwa sababu ya mnato wake wa juu.

Kwa hivyo, kipimo sawa cha mtiririko wa ultrasonic kinaweza kufanya kazi tofauti wakati wa kupima vimiminika tofauti, hata kama kipenyo cha bomba na kasi ya mtiririko ni sawa.

8. Kwa Nini Urefu wa Bomba Moja kwa Moja Unahusiana na Nambari ya Reynolds?

Nambari ya Reynolds pia husaidia kuelezea kwa nini urefu wa kutosha wa bomba lililonyooka ni muhimu.

Baada ya kiwiko, vali, kipunguza joto, au kifaa kingine cha kufunga, wasifu wa mtiririko unaweza kuvurugika.

Mtiririko unahitaji umbali wa kutosha ili kuendeleza kuelekea wasifu thabiti zaidi.

Mchakato wa maendeleo unategemea mambo kama vile:

• Nambari ya Reynolds
• Kipenyo cha bomba
• Ukwaru wa bomba
• Aina ya usumbufu
• Kasi ya mtiririko

Ikiwa kipimo cha mtiririko wa ultrasonic kimewekwa karibu sana na usumbufu wa mkondo wa juu, kasi ya akustisk iliyopimwa inaweza kuathiriwa sana na wasifu wa kasi isiyo na ulinganifu au inayozunguka.

Hii inaweza kusababisha makosa ya kipimo.

Ndiyo maana mwongozo wa kawaida wa usakinishaji wa mita ya mtiririko wa ultrasonic unaweza kupendekeza:

Bomba lililonyooka la juu ≥ 10D

Bomba lililonyooka chini ya mto ≥ 5D

wapiD ni kipenyo cha ndani cha bomba.

9. Je, Nambari ya Juu ya Reynolds Daima Inamaanisha Usahihi Bora Zaidi?

Sio lazima.

Nambari ya juu ya Reynolds kwa ujumla inaonyesha mtiririko wenye msukosuko zaidi, lakini usahihi wa kipimo hutegemea mambo mengine mengi.

Hizi ni pamoja na:

• Wasifu wa mtiririko
• Ufungaji wa transducer
• Hali ya bomba
• Urefu wa bomba ulionyooka
• Ubora wa mawimbi
• Usanidi wa njia ya akustika
• Sifa za kioevu
• Urekebishaji wa mita

Kwa hivyo, nambari ya Reynolds inapaswa kuzingatiwa kama muhimukigezo cha hali ya mtiririko, badala ya kiashiria cha moja kwa moja cha usahihi wa mita ya mtiririko.

10. Kwa Nini Vipima Mtiririko vya Ultrasonic vya Njia Nyingi Haviathiriwi na Wasifu wa Mtiririko?

Hii ni mojawapo ya faida muhimu za kipimo cha mtiririko wa ultrasound cha njia nyingi.

Njia moja ya akustisk hupima kasi kando ya eneo dogo la bomba.

Kipima mtiririko wa njia nyingi hutumia njia kadhaa za akustisk katika nafasi tofauti.

Kimantiki:

Njia Moja

→ Hupima kasi katika njia moja ya akustisk

Njia Nyingi

→ Sampuli za maeneo mengi ya bomba

Kifaa kinaweza kutumia vipimo hivi ili kupata uwakilishi bora wa usambazaji wa kasi kwa ujumla.

Kwa hivyo, mita za mtiririko wa ultrasonic zenye njia nyingi mara nyingi hupendekezwa kwa matumizi ambapo:

• Wasifu wa mtiririko ni changamano
• Usahihi wa hali ya juu unahitajika
• Kipenyo cha bomba ni kikubwa
• Misukosuko ya mtiririko ni vigumu kuepuka

Nambari ya Reynolds huathiri kipimo cha mtiririko wa ultrasound kwa sababu huathiriutaratibu wa mtiririko na wasifu wa kasi ndani ya bomba.

Uhusiano wa msingi ni:

Re = ρVD / μ

Kadri idadi ya Reynolds inavyobadilika, mtiririko unaweza kubadilika kati ya mifumo ya laminar, mpito, na misukosuko. Hii hubadilisha usambazaji wa kasi katika bomba na kwa hivyo huathiri uhusiano kati ya kasi inayopimwa kwenye njia ya akustisk ya ultrasonic na kasi halisi ya wastani ya mtiririko.

Kwa kipimo cha mtiririko wa ultrasound, nambari ya Reynolds inapaswa kuzingatiwa pamoja na:

Kasi ya mtiririko + Mnato wa maji + Kipenyo cha bomba + Wasifu wa mtiririko + Urefu wa bomba ulionyooka + Usanidi wa njia ya sauti

Kuelewa nambari ya Reynolds husaidia wahandisi kutathmini vyemahali ya mtiririko, usakinishaji wa vitambuzi, kutokuwa na uhakika wa kipimo, na ufaa wa mita ya mtiririko wa ultrasonic kwa matumizi maalum.