Techniklexikon

Reynolds-Zahl

Nach dem engl. Physiker Osborne Reynolds (1842-1912) benannte wichtige Kennzahl zur Beurteilung reibungsbehafteter (Reibung) Strömungsvorgänge. Die dimensionslose Größe bezeichnet das Verhältnis der Trägheitskräfte zu den Zähigkeitskräften, die in einer Strömung wirken. Bei gleichen Randbedingungen sind zwei Strömungen dann ähnlich, wenn die R. -Z. gleich sind. Bei der sog. kritischen R. -Z. schlagen laminare Strömungen (in denen sich alle Teilchen parallel in Richtung des Gesamtstromes bewegen) in turbulente um. Strömungsmechanik, Re, dimensionslose Kennzahl einer Strömung, welche definiert ist durch Re = vL / h (v: Strömungsgeschwindigkeit, L: eine charakteristische Länge im Strömungssystem, h: dynamische Viskosität der strömenden Flüssigkeit) und die Aussagen über die Art der Strömung macht. Beispielsweise liegt bei Rohrströmungen für Re < 1 160 laminare Strömung und für Re > 1 160 turbulente Strömung vor, wenn für L der Radius des Rohres eingesetzt wird. Die Reynolds-Zahl, bei der der Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung stattfindet (im Beispiel Re = 1 160), wird kritische Reynolds-Zahl Re_krit genannt. Der Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung erfolgt nicht zwangsläufig; sein Eintreten ist stark abhängig von den Anfangsbedingungen der Strömungen (z.B. Rohreinlauf) und der Oberflächenrauhigkeit. Durch geeignete technische Massnahmen können auch laminare Strömungen mit Re > Re_krit erzeugt werden (bis zu Re = 20 000). Ein Verfahren zur Berechnung von Re_krit existiert nicht, sie muss für jedes Strömungsproblem experimentell ermittelt werden.