Kritická rychlost je rychlost a směr, při kterém se tok kapaliny trubicí mění z hladké nebo „laminární“ na turbulentní. Výpočet kritické rychlosti závisí na více proměnných, ale je to Reynoldsovo číslo, které charakterizuje tok kapaliny trubicí buď jako laminární nebo turbulentní. Reynoldsovo číslo je bezrozměrná proměnná, což znamená, že k němu nejsou připojeny žádné jednotky.
Pokud jste chtěli najít kritickou rychlost vody pohybující se částí potrubí, začneme pomocí základního vzorce pro výpočet kritické rychlosti: Vcrit = (Nr_µ) / (D_ρ). V této rovnici představuje Vcrit kritickou rychlost, Nr představuje Reynoldsovo číslo, µ (mu) představuje koeficient viskozity (tj. odpor k průtoku) pro danou kapalinu, D představuje vnitřní průměr potrubí a ρ (rho) představuje hustotu dané kapalný. Proměnná µ (mu) se měří v metrech na druhou za sekundu a hustota dané kapaliny se měří v kilogramech na metr na druhou.
Řekněme, že máte dvoumetrovou část potrubí s vnitřním průměrem 0,03 metru a chcete vědět je znázorněna kritická rychlost vody procházející touto částí potrubí rychlostí 0,25 metru za sekundu podle V. Ačkoli µ se mění s teplotou, jeho typická hodnota je 0,00000114 metrů čtverečních za sekundu, takže tuto hodnotu použijeme v tomto příkladu. Hustota vody, nebo ρ, je jeden kilogram na metr krychlový.
Pokud není uvedeno Reynoldovo číslo, můžete jej vypočítat pomocí vzorce: Nr = ρ_V_D / µ. Laminární tok je reprezentován Reynoldsovým číslem menším než 2 320 a turbulentní tok je reprezentován Reynoldsovým číslem větším než 4 000.
Připojte hodnoty pro každou z proměnných Reynoldsovy číselné rovnice. Po připojení hodnot je Reynoldovo číslo 6 579. Protože je větší než 4 000, je tok považován za turbulentní.
Nyní připojte hodnoty k rovnici kritické rychlosti a měli byste dostat: Vcrit = (6 579_0,000000114 metrů za sekundu na druhou) / (0,03 metrů_1 kilogram / metr krychlový) = 0,025 metrů za sekundu.