Definición del número de Reynolds

Question

El número de Reynolds se define como $Re = \frac{\rho u L}{\mu}$, con la densidad del fluido $\rho$ y su viscosidad $\mu$. Las constantes $u$ y $L$ según wikipedia son la "velocidad del fluido con respecto al objeto" y una "dimensión lineal característica". Ahora estoy un poco confundido con estos términos: cuando uno observa un fluido en movimiento sin obstáculos/objeto, ¿cómo se pueden definir estas propiedades?

Si se observa el flujo de un fluido a través de un canal en el que se coloca un obstáculo, estas constantes se pueden establecer sin ningún problema. Pero, ¿qué sucede si retiramos el obstáculo? ¿Cuál es ahora una escala de longitud característica?

Answer 1

La escala de longitud característica siempre está presente en los sistemas de flujo de la vida real. No necesariamente tiene que ser el objeto que interfiere. En tu ejemplo del canal sería la distancia entre los bordes del canal o la altura del canal. En un caso con un flujo a través de una tubería, será el diámetro de la tubería.

Por ejemplo, en un flujo sobre una placa hay una capa límite (capa que se ve afectada por la presencia de la placa). La altura de esta capa es la escala de longitud característica en este caso y crece a medida que el fluido fluye más sobre la placa. Por lo tanto, el número de Reynolds también crece y eventualmente el flujo pasará de laminar a turbulento en algún punto. Una ilustración de la situación se muestra a continuación en aquí.