Kritik hız, bir sıvının bir tüp içinden akışının pürüzsüz veya "laminer"den türbülansa dönüştüğü hız ve yöndür. Kritik hızın hesaplanması birden fazla değişkene bağlıdır, ancak sıvının bir tüp içinden akışını laminer veya türbülanslı olarak karakterize eden Reynolds sayısıdır. Reynolds sayısı boyutsuz bir değişkendir, yani kendisine bağlı hiçbir birimi yoktur.
Borunun bir bölümünde hareket eden suyun kritik hızını bulmak istiyorsanız, kritik hızı hesaplamak için temel formülü kullanarak başlayacağız: Vcrit = (Nr_µ) / (D_ρ). Bu denklemde, Vcrit kritik hızı temsil eder, Nr, Reynolds sayısını temsil eder, µ (mu) viskozite katsayısını temsil eder (yani, belirli bir sıvı için akış direnci), D borunun iç çapını ve ρ (rho) verilen sıvının yoğunluğunu temsil eder. sıvı. µ (mu) değişkeni saniyede metre kare cinsinden ölçülür ve verilen sıvının yoğunluğu metre kare başına kilogram cinsinden ölçülür.
Diyelim ki 0.03 metre iç çapı olan iki metre uzunluğunda bir boru kesitiniz var ve bunu bilmek istiyorsunuz. Borunun bu bölümünden saniyede 0.25 metre hızla geçen suyun kritik hızı, temsil edilen tarafından µ sıcaklığa göre değişse de, tipik değeri 0.00000114 metre kare/saniyedir, bu yüzden bu örnekte bu değeri kullanacağız. Suyun yoğunluğu veya ρ metreküp başına bir kilogramdır.
Reynold sayısı verilmemişse, aşağıdaki formülü kullanarak hesaplayabilirsiniz: Nr = ρ_V_D/µ. Laminer akış, 2.320'den küçük bir Reynold sayısı ile temsil edilir ve türbülanslı akış, 4.000'den büyük bir Reynold sayısı ile temsil edilir.
Reynold'un sayı denkleminin değişkenlerinin her birinin değerlerini girin. Değerleri girdikten sonra Reynold'un sayısı 6,579'dur. 4.000'den büyük olduğu için akış türbülanslı olarak kabul edilir.
Şimdi değerleri kritik hız denklemine takın ve şunu elde etmelisiniz: Vcrit = (6.579_0.000000114 metre/saniye kare) / (0.03 metre_1 kilogram/metreküp) = 0.025 metre/saniye.