Kritinis greitis - tai greitis ir kryptis, kuriais skysčio srautas per vamzdelį keičiasi iš lygaus arba „laminarinio“ į turbulentinį. Kritinio greičio apskaičiavimas priklauso nuo daugelio kintamųjų, tačiau būtent Reinoldso skaičius apibūdina skysčio srautą per vamzdelį kaip laminarinį arba turbulentinį. „Reynolds“ skaičius yra be dimensijų kintamasis, tai reiškia, kad prie jo nėra susietų vienetų.
Jei norite rasti kritinį vandens, judančio per vamzdžio atkarpą, greitį, pradėsime naudodami pagrindinę kritinio greičio apskaičiavimo formulę: Vcrit = (Nr_µ) / (D_ρ). Šioje lygtyje Vcrit žymi kritinį greitį, Nr reiškia Reinoldso skaičių, µ (mu) - klampos koeficientą (t. Y. tam tikro skysčio atsparumas srautui, D reiškia vidinį vamzdžio skersmenį, o ρ (rho) - nurodyto skystas. Μ (mu) kintamasis matuojamas kvadratais per sekundę, o duoto skysčio tankis matuojamas kilogramais kvadrato metrui.
Tarkime, kad turite dviejų metrų ilgio vamzdžio dalį, kurios vidinis skersmuo yra 0,03 metrai, ir norite žinoti kritinis vandens greitis, einantis per tą vamzdžio atkarpą 0,25 metro per sekundę greičiu pateikė V. Nors µ kinta priklausomai nuo temperatūros, tipinė jo vertė yra 0,00000114 metrai-kvadratas per sekundę, todėl šią vertę naudosime šiame pavyzdyje. Vandens tankis arba ρ yra vienas kilogramas kubiniame metre.
Jei Reinoldo numeris nepateiktas, galite jį apskaičiuoti naudodami formulę: Nr = ρ_V_D / µ. Laminarinį srautą atspindi mažesnis nei 2320 Reinoldo skaičius, o turbulentinį srautą - didesnis nei 4 000 Reynoldo srautas.
Prijunkite kiekvieno Reinoldo skaičiaus lygties kintamųjų reikšmes. Prijungus reikšmes, Reynoldo skaičius yra 6579. Kadangi srautas yra didesnis nei 4000, srautas laikomas turbulentišku.
Dabar prijunkite vertes prie kritinio greičio lygties ir turėtumėte gauti: Vcrit = (6 579_0,0000001111 metrų / sekundės kvadratas) / (0,03 metrai_1 kilogramas / kubinis metras) = 0,025 metrai / sekundė.