woensdag 9 juni 2010

Reynolds


Op het plaatje zie je het Moody-diagram. Het is een logaritmische grafiek; dat kun je zien doordat het niet op gewoon ruitjespapier getekend is, maar op bijzonder ruitjespapier, want de ruitjes zijn heel verschillend van vorm: groot, klein, smal, breed, hoog en laag. Niettemin zou je eraan kunnen zien dat als het Reynolds Number hoog is (onderaan aflezen en dan rechts in de grafiek), de Coefficient of Friction laag is (af te lezen op de linker as). De grafiek heeft, zoals dat heet, een dalende trend.

Ik vind dat raar. Deze grafiek gaat over de wrijving die ontstaat als een vloeistof ergens langs stroomt. Het Reynolds getal vind je door allemaal dingen te vermenigvuldigen die gevoelsmatig de wrijving verhogen: bijvoorbeeld de dichtheid van de stromende vloeistof en de snelheid waarmee het stroomt en door dat allemaal te delen door iets wat de wrijving lager maakt: de dynamische viscositeit, waarmee gewoon de glibberigheid van de vloeistof bedoeld wordt. Ik zou dus denken: een grote Reynolds geeft een grote Coefficient of Friction. Maar Moody zegt dus van niet.

Nou weet ik ook dat wrijvingscoëfficiënt nog niet de wrijving zelf is. De wrijving die optreedt vind je door die coëfficiënt (onder andere) te vermenigvuldigen met de snelheid waarmee de vloeistof stroomt, in het kwadraat. Alweer die snelheid! Wat een gerommel met die snelheid! Waarom is er geen grafiek waarmee ik in een keer de wrijving kan aflezen? Een grafiek dus, met een stijgende trend.

8 opmerkingen:

Anoniem zei

Ha Die Rick,

Ik zou haast zeggen dat je deze specaal geschreven hebt om mij uit te dagen :-)
Een maat die ook in het Reynolds getal verwerkt zit is lengte en oppervlakte. De wrijvinf is namelijk niet alle afhankelijk van snelheid en vloeistofeigenschappen, maar ook van de vorm van waar het doorheen stroom, het verschilt namelijk nogal of dat een buis is of een fluidised bed of een vlak oppervlak.
De grafiek die jij wil kun je wel maken, maar die geldt dan alleen voor een heel beperkt aantal gevallen (bepaalde afmetingen, geometrien etc.)
Wat natuurkundigen juist zo leuk vinden aan die dimensieloze getallen zols Reynolds is dat je ermee iets voor heel veel gevallen in kaart kan brengen. Maar het geeft alleen een soort van algemene wetmatigheid; voor een praktische toepassing moet je dan weer alle specifieke gegegevns invullen en en dan kan je uitrekenen hoe het voor jou geval zit. En dat uitrekenen kan je niet eens zelf op de achterkant van een bierviltje, maar dat moet dan weer op de computer. Eigenlijk saai, maar het leuke van die programma's is dan weer dat je er wel mooie plaatjes van kunt maken.

Tja en dan ben ik toch wel weer een naatuurko dat ik dat Reynolds getal wel weer gewoon heel mooi vind.

Ik ben overigens nu te lui om het echt uit te zoeken, maar gevoelsmatig zeg ik dat je toch niet zal krijgen wat je wil en verwacht ik dat de wrijving uiteindelijk afneemt bij stijgende snelheid. Vloeistof is different darling

Groetjes, Meggie

Rik Almekinders zei

Ik ben natuurlijk geen natuurko, maar volgens mij zit in de Reynolds-formule niks over lengte en oppervlakte. Hydraulische diameter van de buis, die zit erin, maar dat is echt alles. Waarschijnlijk heb ik een ingenieursversie van Reynolds in het boek staan waaruit ik moet lesgeven, want wat is nou een hydraulische diameter voor een gedrocht? En dat bedoel ik nou: als er dan toch een ingenieursversie gemaakt wordt van een formule, doe er dan eentje die een beetje praktisch is!

Rik Almekinders zei

Ik heb deze wel geschreven voor jou, hoor, omdat je zo van Reynolds houdt en ik die liefde (nog) niet kan navoelen. Ik geloof best dat de wrijving afneemt bij hogere snelheid. Daar kun je toch ook een grafiek van tekenen? Dus: dynamische viscositeit, hydraulische diameter en dichtheid langs de horizontale as en wrijving langs de verticale as. Bijvoorbeeld hoor.

Jelle van Dijk zei

Rik,

Als je een beetje doorzichtig logaritmisch papier neemt, kalkpapier ofzo, en je draait het papier met je Reynolds erop om (aan de onderkant pakken en naar boven toe in zijn geheel omgekeerd weer op tafel leggen),

dan lopen de lijntjes wel omhoog.

(Behalve die lijntjes die sowieso al horizontaal liepen natuurlijk)

Rik Almekinders zei

Spiegelen t.o.v. de x-as, hoe ging dat ook al weer?

Jelle van Dijk zei

1/X?

Rik Almekinders zei

Ik weet hoe het moet met een parabool, maar niet met een willekeurige functie. 1/x is niet het gespielelde van x, dat weet jij ook wel toch?

Trouwens: Reynolds is helemal geen functie.

Anoniem zei

Beste,

het Reynoldsgetal kan op 2 manieren gevonden worden;
namelijk
Re = (ro*D*V)/µ
met: ro = densiteit [kg/m^3]
D = diameter leiding [m]
V = gem. snelheid [m/s]
µ = dyn. viscositeit [Pa*s]

ook:
Re = (D*V)/ v
met: D = diameter leiding [m]
V = gem. snelheid [m/s]
v = kinematische snelheid of
ro / µ