Gasströmung durch Rohre und Drosselung

Die Reynolds-Zahl ist ein dimensionsloses Verhältnis zwischen Trägheit und Reibung in einem fließenden Medium.Sie ist definiert als:

Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Strömungen in einem Rohr. Bei Re < 2.000 dominieren die viskosen Kräfte im Medium, und der Strom wird laminar. Dies bedeutet, dass sich die verschiedenen Schichten des Mediums in der richtigen Reihenfolge zueinander bewegen. Die Geschwindigkeitsverteilung in den laminaren Schichten ist normalerweise parabolisch.Bei Re ≥ 4.000 dominieren die Trägheitskräfte das Verhalten des fließenden Mediums, und die Strömung wird turbulent, wobei sich die Partikel zufällig innerhalb der Strömung bewegen. Die Geschwindigkeitsverteilung innerhalb einer Schicht ist bei einer turbulenten Strömung wird diffus.Im kritischen Bereich zwischen Re ≤ 2.000 und Re ≥ 4.000 sind die Strömungsbedingungen unbestimmt. Die Strömung ist entweder laminar, turbulent oder eine Mischung aus beiden. Die Bedingungen werden durch Faktoren wie die Oberflächenglätte des Rohres oder durch andere Störfaktoren bestimmt. Damit eine Strömung in einem Rohr stattfindet, ist eine bestimmte Druckdifferenz erforderlich, um die Reibung im Rohr und in den Rohrkupplungen zu überwinden. Die erforderliche Druckdifferenz hängt vom Rohrdurchmesser, der Länge, Form und Oberflächenglätte des Rohrs sowie der Reynolds-Zahl ab.