Как пользоваться
- Введите Температуру воды, °C, например 20.
- Введите Расход, л/с и Внутренний диаметр, мм трубы, например 20 и 150.
- Прочитайте Число Рейнольдса и Режим течения, затем скорость, вязкость и шаги расчёта.
Как вычисляется число Рейнольдса
Число Рейнольдса сравнивает инерцию движущейся жидкости с её вязким трением. Для воды в полностью заполненной круглой трубе оно равно плотности, умноженной на среднюю скорость и диаметр и делённой на вязкость.
Re = ρ × v × D ÷ μ
v = Q ÷ (π × D² ÷ 4)
Re = число Рейнольдса, без единиц
ρ = плотность воды, кг/м³
v = средняя скорость в трубе, м/с
D = внутренний диаметр, м
μ = динамическая вязкость, Па·с
Q = расход, м³/с- Число растёт с увеличением скорости, размера трубы и плотности и падает при росте вязкости.
- Тёплая вода менее вязкая, чем холодная. При 100 °C её вязкость составляет около 28 % от значения при 20 °C, поэтому тот же расход в той же трубе даёт число Рейнольдса примерно в 3,4 раза больше.
- Плотность и вязкость взяты из уравнений IAPWS для воды при давлении насыщенного пара, поэтому значения следуют за изменением температуры воды.
Режимы течения в трубе
Руководство EPANET задаёт границы течения в трубах: формула Хагена — Пуазейля применима к ламинарному течению при числе Рейнольдса ниже 2 000, течение переходное от 2 000 до 4 000 и полностью турбулентное выше 4 000.
| Число Рейнольдса | Режим течения |
|---|---|
| Ниже 2 000 | Ламинарное |
| От 2 000 до 4 000 | Переходное |
| Выше 4 000 | Турбулентное |
Что калькулятор не учитывает
- Жидкости, кроме воды, и газы. У них другие плотность и вязкость, и им нужны свои значения.
- Воду выше 100 °C в трубе под давлением, где давление меняет свойства. Страница использует воду при её собственном давлении насыщенного пара.
- Трубы некруглого сечения, для которых нужен гидравлический диаметр, и открытые каналы со свободной поверхностью.
Пример расчёта: 20 л/с в трубе 150 мм при 20 °C
При 20 °C вода имеет плотность 998,16 кг/м³ и вязкость 1,0016 мПа·с. Расход 0,020 м³/с в трубе с внутренним диаметром 0,150 м даёт площадь сечения 0,0176715 м², поэтому средняя скорость равна 1,1318 м/с. Число Рейнольдса равно 998,16 × 1,1318 × 0,150 ÷ 0,00100163 = 169 178, что намного выше 4 000, поэтому течение турбулентное. В шагах показаны округлённые значения; страница считает по полным.
| Величина | Значение |
|---|---|
| Число Рейнольдса | 169 178 |
| Режим течения | Турбулентное (больше 4 000) |
| Средняя скорость | 1,132 м/с |
| Динамическая вязкость | 1,0016 мПа·с |
Частые вопросы
При каком числе Рейнольдса течение в трубе становится турбулентным?
Руководство EPANET заканчивает ламинарное течение на 2 000 и называет течение полностью турбулентным выше 4 000. Между этими значениями течение переходное, и его поведение менее предсказуемо.
Почему тёплая вода даёт большее число Рейнольдса?
Её вязкость ниже, поэтому тот же расход в той же трубе даёт большее число. При 100 °C вязкость составляет около 28 % от значения при 20 °C, а число Рейнольдса примерно в 3,4 раза больше.
Означает ли большая скорость всегда большее число Рейнольдса?
Да, при той же трубе и той же жидкости, потому что число пропорционально скорости. Размер трубы и сама жидкость тоже важны, поэтому две трубы с одинаковой скоростью могут давать очень разные числа.
Можно ли использовать калькулятор для масла или воздуха?
Нет. Плотность и вязкость здесь взяты для воды при давлении насыщенного пара. Для масла, воздуха и других жидкостей нужны их собственные плотность и вязкость.
Мои данные отправляются на сервер?
Нет. Расчёт выполняется в вашем браузере, и введённые данные не отправляются нам и не сохраняются.
Источники
- IAPWS R12-08 (2008), Release on the IAPWS Formulation 2008 for the Viscosity of Ordinary Water Substance, уравнения 10–12 и таблицы 1, 2 и 4 (на английском)
- IAPWS R7-97(2012), Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997, области 1 и 4, таблицы 2, 5, 34 и 35 (на английском)
- U.S. EPA, EPANET 2 Users Manual: границы ламинарного, переходного и турбулентного течения в трубах (на английском)
Цифры и текст в последний раз проверены среда, 11 ноября 2026 г..