ДарШумораи Рейнолдс (Re)яке аз муҳимтарин параметрҳои беандоза дар механикаи моеъ аст. Он барои тавсифи робитаи байниқувваҳои инерсиалӣ ва қувваҳои часпакдар моеъи равон ва одатан барои муайян кардани он ки оё ҷараён аст ё не, истифода мешавад.ламинарӣ, гузаришӣ ё турбулентӣ.

Барои андозагирии ултрасадоии ҷараёни об, адади Рейнолдс муҳим аст, зеро режими ҷараён мустақиман ба он таъсир мерасонад.профили суръат дар дохили қубурАзбаски ченкунаки ҷараёни ултрасадо суръати моеъро дар масири акустикӣ чен мекунад ва ин маълумотро барои муайян кардани суръати миёнаи ҷараён истифода мебарад, тағйирот дар профили суръат метавонад ба дақиқии ченкунӣ таъсир расонад.

1. Шумораи Рейнолдс чист?

Барои ҷараёни дохили қубур, адади Рейнолдсро чунин ифода кардан мумкин аст:

Re = ρVD / μ

ё:

Re = VD / ν

ки дар куҷо:

• Re= Шумораи Рейнолдс
• ρ= зичии моеъ
• V= суръати миёнаи ҷараён
• D= диаметри дохилии қубур
• μ= часпакии динамикӣ
• ν= часпакии кинематикӣ

Шумораи Рейнолдс беандоза аст.

Умуман, барои ҷараён дар қубури даврашакл:

• Re < тақрибан 2,300→ Ҷараёни ламинарӣ
• Re ≈ 2,300–4,000→ Ҷараёни гузариш
• Тақрибан 4000→ Ҷараёни ноором

Ин арзишҳо дастурҳои умумӣ мебошанд, на сарҳадҳои мутлақ, зеро шароити воқеии ҷараён вобаста ба геометрияи қубур ва тағйирот метавонад фарқ кунад.

2. Фарқи байни ҷараёни ламинарӣ ва турбулентӣ чист?

Фарқи асосӣ дар тарзи тақсимоти суръат дар тамоми қубур аст.

Ҷараёни ламинарӣ

Дар ҷараёни ламинарӣ, моеъ дар қабатҳои нисбатан мураттаб ҳаракат мекунад.

Профили суръат одатан бо чунин возеҳтар аст:

• Суръати пасттар дар наздикии девори қубур
• Суръати баландтар ба самти марказ
• Профили суръати параболии нисбатан пешгӯишаванда

Намунаи соддакардашуда чунин аст:

Девор → Суръати паст → Суръати баланд → Суръати паст → Девор

Ҷараёни ноором

Дар ҷараёни турбулентӣ, ҳаракати моеъ хеле номунтазамтар аст.

Ноустувориҳои миқёси хурд ва омехташавӣ боиси ҳамвор шудани профили суръат дар муқоиса бо ҷараёни ламинарӣ мегарданд.

Ин маънои онро дорад, ки тақсимоти суръат дар тамоми қубур бо адади Рейнолдс ба таври назаррас тағйир меёбад.

3. Чаро ин барои ченкунаки ҷараёни ултрасадо муҳим аст?

Ҳисобкунаки ҷараёни ултрасадо ҳаҷми умумии моеъеро, ки аз қубур мегузарад, мустақиман чен намекунад.

Баръакс, он чен мекунадсуръати моеъва сипас суръати ҷараёни ҳаҷмиро ҳисоб мекунад.

Дар шакли соддакардашуда:

Q = V × A

ки дар куҷо:

• Q= суръати ҷараёни ҳаҷмӣ
• V= суръати миёнаи ҷараён
• A= масоҳати буриши қубур

Мушкилӣ дар он аст, ки суръате, ки дар масири акустикии ултрасадо чен карда мешавад, метавонад ба суръати миёна дар тамоми қубур баробар набошад.

Аз ин рӯ, асбоб бояд робитаи байни суръати акустикии ченшуда ва суръати миёнаи ҷараёни воқеиро ба назар гирад.

Ин робита аз профили суръат сахт таъсир мегирад.

4. Чӣ тавр адади Рейнолдс профили суръатро тағйир медиҳад?

Ду ҳолатро баррасӣ кунед.

Шумораи Рейнолдси паст

Дар Re паст, ҷараён метавонад ламинарӣ бошад.

Профили суръат хеле каҷ аст:

Суръати марказӣ > Суръати миёна > Суръати наздики девор

Агар роҳи акустикии ултрасадо аз минтақаи мушаххаси қубур гузарад, суръати ченшуда метавонад аз суръати миёнаи буриши уфуқӣ ба таври назаррас фарқ кунад.

Шумораи Рейнолдси Хай

Дар Re-и баландтар, ҷараён турбулентӣ мешавад.

Омехтакунӣ майл ба ба вуҷуд овардани профили суръати ҳамвор дорад, гарчанде ки суръат то ҳол ба самти девори қубур коҳиш меёбад.

Аз ин рӯ, суръати роҳи акустикӣ метавонад бо суръати миёнаи қубур робитаи дигар дошта бошад.

Ин яке аз сабабҳоест, ки чаро ченкунаки ҷараёни ултрасадо наметавонад танҳо тахмин кунад, ки як арзиши суръати ченшуда ҳамеша ба ҳамон суръати миёнаи ҷараён мувофиқат мекунад.

5. Ҳисобкунакҳои ҷараёни ултрасадои рақами Рейнолдс ва вақти транзит

Барои ченкунаки ҷараёни ултрасадоии вақти транзит, асбоб фарқи байни вақти транзити ултрасадои болооб ва поёнобро чен мекунад.

Муносибати асосиро метавон ба таври зерин содда кард:

Суръати ҷараён ∝ Фарқияти вақти транзит

Суръати ченшуда бо ҷузъи суръат дар масири акустикии ултрасадо алоқаманд аст.

Аммо, суръати воқеии ҷараёни ҳаҷмии он аз он вобаста астсуръати миёна дар тамоми буриши қубур.

Аз ин рӯ, асбоб бояд суръати акустикии ченшударо бо суръати миёнаи ҷараён алоқаманд кунад.

Ин муносибат метавонад аз ҷониби инҳо таъсир расонад:

• Шумораи Рейнолдс
• Ҷойгиршавии роҳи акустикӣ
• Шумораи роҳҳои акустикӣ
• Профили ҷараён
• Диаметри қубур
• Халалдоршавии ҷараён

6. Чаро таъсир дар суръати пасти ҷараён муҳимтар аст?

Аз замони:

Re = ρVD / μ

вақте ки суръати ҷараён кам мешавад, шумораи Рейнолдс низ кам мешавад.

Масалан, системае, ки бо суръати баланди ҷараёни об кор мекунад, метавонад ҷараёни пурраи турбулентӣ дошта бошад, дар ҳоле ки ҳамон системае, ки бо суръати хеле пасти ҷараёни об кор мекунад, метавонад ба режими гузариш ё ламинарӣ наздик шавад.

Аз ин рӯ, профили суръат ҳангоми тағирёбии суръати ҷараён метавонад ба таври назаррас тағйир ёбад.

Ин маънои онро дорад, ки робитаи байни:

Суръати роҳи акустикӣ

ва

Суръати миёнаи қубур

низ метавонад тағйир ёбад.

Барои баъзе метрҳои ҷараёни ултрасадо, ин метавонад ҳангоми чен кардани суръати хеле пасти ҷараён ё моеъҳои хеле часпак ба як нуктаи муҳим табдил ёбад.

7. Чаро часпакии моеъ муҳим аст?

Шумораи Рейнолдс нисбат ба часпакӣ баръакс аст:

Re = ρVD / μ

Агар часпакӣ афзоиш ёбад, шумораи Рейнолдс барои ҳамон диаметри қубур, зичӣ ва суръати ҷараён кам мешавад.

Масалан, ду моеъро, ки бо суръати якхела тавассути як қубур мегузаранд, баррасӣ кунед:

Об → Часпакии паст → Резинадории баландтар

Равғани вазнин → Часпакии баланд → Равғани пасттар

Равғани вазнин метавонад аз сабаби часпакии баландтараш профили суръати хеле возеҳтар дошта бошад.

Аз ин рӯ, ҳамон як ҳисобкунаки ҷараёни ултрасадоӣ ҳангоми чен кардани моеъҳои гуногун метавонад рафтори гуногун дошта бошад, ҳатто агар диаметри қубур ва суръати ҷараён якхела бошанд.

8. Чаро дарозии қубури рост бо адади Рейнолдс алоқаманд аст?

Шумораи Рейнолдс инчунин ба шарҳ додани он ки чаро дарозии кофии қубури рост муҳим аст, кӯмак мекунад.

Пас аз насб кардани оринҷ, клапан, редуктор ё дигар насбкунӣ, профили ҷараён метавонад халалдор шавад.

Барои рушди самти профили устувортар, ҷараён ба масофаи кофӣ ниёз дорад.

Раванди рушд аз омилҳои зерин вобаста аст:

• Шумораи Рейнолдс
• Диаметри қубур
• Ноҳамвории қубур
• Навъи изтироб
• Суръати ҷараён

Агар ченкунаки ҷараёни ултрасадо хеле наздик ба халалдоршавии болооб насб карда шавад, суръати акустикии ченшуда метавонад аз профили суръати асимметрӣ ё чархзананда сахт таъсир расонад.

Ин метавонад ба хатогиҳои андозагирӣ оварда расонад.

Аз ин рӯ, дастури маъмулии насб барои ҳисобкунаки ҷараёни ултрасадо метавонад тавсия диҳад:

Қубури рости болооб ≥ 10D

Қубури рости поёноб ≥ 5D

куҷоD диаметри дохилии қубур аст.

9. Оё адади Рейнолдси баландтар ҳамеша маънои дақиқии беҳтарро дорад?

На ҳатман.

Шумораи Рейнолдси баландтар одатан ҷараёни турбулентии бештарро нишон медиҳад, аммо дақиқии андозагирӣ аз бисёр омилҳои дигар вобаста аст.

Инҳо дар бар мегиранд:

• Профили ҷараён
• Насби трансдюсер
• Ҳолати қубур
• Дарозии қубури рост
• Сифати сигнал
• Танзимоти роҳи акустикӣ
• Хусусиятҳои моеъ
• Калибрченкунӣ

Аз ин рӯ, адади Рейнолдс бояд ҳамчун омили муҳим ҳисобида шавад.параметри ҳолати ҷараён, на нишондиҳандаи мустақими дақиқии ченкунаки ҷараён.

10. Чаро ҳисобкунакҳои ҷараёни ултрасадои бисёрмасофа ба профили ҷараён камтар ҳассосанд?

Ин яке аз бартариҳои муҳими андозагирии ҷараёни ултрасадои бисёрмарказӣ мебошад.

Як роҳи акустикӣ суръатро дар минтақаи маҳдуди қубур чен мекунад.

Ҳисобкунаки ҷараёни бисёрмарҳилаӣ якчанд роҳҳои акустикиро дар мавқеъҳои гуногун истифода мебарад.

Аз ҷиҳати консептуалӣ:

Роҳи ягона

→ Суръатро дар як масири акустикӣ чен мекунад

Якчанд роҳ

→ Намунаҳои якчанд минтақаҳои қубур

Асбоб метавонад ин андозагириҳоро барои ба даст овардани намояндагии беҳтари тақсимоти умумии суръат истифода барад.

Аз ин рӯ, ҳисобкунакҳои ҷараёни ултрасадои бисёрмарҳила аксар вақт барои барномаҳое, ки дар онҳо:

• Профили ҷараён мураккаб аст
• Аниқии баланд лозим аст
• Диаметри қубур калон аст
• Пешгирӣ кардани халалдоршавии ҷараёни об душвор аст

Шумораи Рейнолдс ба андозагирии ҷараёни ултрасадо таъсир мерасонад, зеро он барежими ҷараён ва профили суръат дар дохили қубур.

Муносибати асосӣ чунин аст:

Re = ρVD / μ

Ҳангоми тағйир ёфтани адади Рейнолдс, ҷараён метавонад байни режимҳои ламинарӣ, гузаришӣ ва турбулентӣ гузарад. Ин тақсимоти суръатро дар тамоми қубур тағйир медиҳад ва аз ин рӯ, ба робитаи байни суръате, ки дар масири акустикии ултрасадо чен карда мешавад ва суръати миёнаи воқеии ҷараён таъсир мерасонад.

Барои андозагирии амалии ҷараёни ултрасадоӣ, адади Рейнолдс бояд якҷоя бо инҳо ба назар гирифта шавад:

Суръати ҷараён + Часпакии моеъ + Диаметри қубур + Профили ҷараён + Дарозии қубури рост + Танзимоти роҳи акустикӣ

Фаҳмидани адади Рейнолдс ба муҳандисон кӯмак мекунад, ки беҳтар арзёбӣ кунандшароити ҷараён, насби сенсор, номуайянии ченкунӣ ва мувофиқати ченкунаки ҷараёни ултрасадо барои як барномаи мушаххас.