La vitesse critique est la vitesse et la direction à laquelle l'écoulement d'un liquide à travers un tube passe de lisse ou "laminaire" à turbulent. Le calcul de la vitesse critique dépend de plusieurs variables, mais c'est le nombre de Reynolds qui caractérise l'écoulement du liquide à travers un tube comme laminaire ou turbulent. Le nombre de Reynolds est une variable sans dimension, ce qui signifie qu'il n'a pas d'unités qui lui sont attachées.
Calcul de la vitesse critique

Si vous vouliez trouver la vitesse critique pour l'eau se déplaçant à travers une section de tuyau, nous Commençons par utiliser la formule de base pour calculer la vitesse critique: Vcrit \u003d (Nr_µ) /(D_ρ). Dans cette équation, Vcrit représente la vitesse critique, Nr représente le nombre de Reynolds, µ (mu) représente le coefficient de viscosité (c.-à-d. La résistance à l'écoulement) pour un liquide donné, D représente le diamètre intérieur du tuyau et ρ (rho ) représente la densité du liquide donné. La variable µ (mu) est mesurée en mètres carrés par seconde et la densité du liquide donné est mesurée en kilogrammes par mètre carré.


Supposons que vous ayez une section de tuyau de deux mètres de long avec un intérieur diamètre de 0,03 mètre, et vous voulez connaître la vitesse critique de l'eau traversant cette section de tuyau à une vitesse de 0,25 mètre par seconde, représentée par V. Bien que µ varie avec la température, sa valeur typique est de 0,00000114 mètre carré par seconde , nous allons donc utiliser cette valeur dans cet exemple. La densité, ou ρ, de l'eau est d'un kilogramme par mètre cube.


Si le nombre de Reynold n'est pas donné, vous pouvez le calculer en utilisant la formule: Nr \u003d ρ_V_D /µ. Le flux laminaire est représenté par un nombre de Reynold inférieur à 2 320, et le flux turbulent est représenté par un nombre de Reynold supérieur à 4 000.


Branchez les valeurs de chacune des variables de l'équation numérique de Reynold. Après avoir branché les valeurs, le nombre de Reynold est de 6 579. Parce qu'il est supérieur à 4 000, le débit est considéré comme turbulent.


Maintenant, branchez les valeurs à l'équation de vitesse critique, et vous devriez obtenir: Vcrit \u003d (6 579_0,000000114 mètres /seconde au carré) /( 0,03 mètre_1 kilogramme /mètre cube) \u003d 0,025 mètre /seconde.