Критичната скорост е скоростта и посоката, при които потокът на течността през тръба се променя от гладък или „ламинарен“ към турбулентен. Изчисляването на критичната скорост зависи от множество променливи, но именно числото на Рейнолдс характеризира потока на течността през тръба като ламинарен или турбулентен. Числото на Рейнолдс е безразмерна променлива, което означава, че към него няма свързани единици.
Ако искате да намерите критичната скорост за водата, която се движи през участък от тръбата, ще започнем, като използваме основната формула за изчисляване на критичната скорост: Vcrit = (Nr_µ) / (D_ρ). В това уравнение Vcrit представлява критична скорост, Nr представлява числото на Рейнолдс, µ (mu) представлява коефициента на вискозитет (т.е. съпротивлението на поток) за дадена течност, D представлява вътрешния диаметър на тръбата, а ρ (rho) представлява плътността на дадената течност течност. Променливата µ (mu) се измерва в метри на квадрат в секунда, а плътността на дадената течност се измерва в килограми на метър на квадрат.
Да кажем, че имате два метра дълъг участък от тръба с вътрешен диаметър 0,03 метра и искате да знаете представена критична скорост на водата, преминаваща през този участък на тръбата със скорост 0,25 метра в секунда от В. Въпреки че µ варира в зависимост от температурата, типичната му стойност е 0,00000114 метра квадратни в секунда, така че ще използваме тази стойност в този пример. Плътността, или ρ, на водата е един килограм на кубичен метър.
Ако числото на Рейнолд не е дадено, можете да го изчислите, като използвате формулата: Nr = ρ_V_D / µ. Ламинарният поток е представен от число на Рейнолд по-малко от 2320, а турбулентният поток е представен от число на Рейнолд по-голямо от 4000.
Включете стойностите за всяка от променливите на числовото уравнение на Рейнолд. След включване на стойностите, числото на Рейнолд е 6579. Тъй като е по-голям от 4000, потокът се счита за турбулентен.
Сега включете стойностите към уравнението за критичната скорост и трябва да получите: Vcrit = (6,579_0,000000114 метра / секунда на квадрат) / (0,03 метра_1 килограма / кубичен метър) = 0,025 метра / секунда.