流体

レイノルズ数(配管)

入力

液体は温度変化が比較的小さい場合もありますが、気体では運転条件の影響が大きくなります。

配管断面全体で平均した流速を入力してください。局所最大流速ではありません。

流量計の値などから入力すると、管内径から平均流速を自動計算します。

配管の呼び径ではなく実内径を入力してください。スケジュール番号や肉厚で内径は変わります。

粘度は温度依存性が大きい物性値です。運転温度での値を使ってください。1 mPa·s = 1 cP、1 Pa·s = 1000 mPa·s。

動粘度は粘度を密度で割った値(ν = μ/ρ)。1 cSt = 1 mm²/s = 1×10⁻⁶ m²/s。

計算結果

入力値を入れて「計算する」を押してください

レイノルズ数の計算式

管内流れでは、代表長さとして管内径を用いて、次式でレイノルズ数を計算します。

$$ Re = \frac{\rho \, u \, D}{\mu} $$

動粘度 $\nu$ を使う場合は、

$$ Re = \frac{u \, D}{\nu} $$

体積流量 $Q$ から求める場合は、円管断面積 $A = \dfrac{\pi D^{2}}{4}$ を用いて平均流速 $u$ を計算したうえで、

$$ u = \frac{4Q}{\pi D^{2}}, \qquad Re = \frac{\rho \, u \, D}{\mu} = \frac{4 \rho Q}{\pi D \mu} $$

ここで、各記号は次の通りです。

層流・遷移域・乱流の判定目安

円管内流れでは、レイノルズ数によって流れの状態をおおまかに分類できます。

レイノルズ数流れの状態イメージ
$Re < 2{,}300$層流流体が層状に整って流れる
$2{,}300 \leq Re \leq 4{,}000$遷移域層流と乱流の中間で不安定
$Re > 4{,}000$乱流渦や乱れを伴って流れる

この判定は、主に円管内流れの一般的な目安です。流入口条件、配管の粗さ、曲がり、脈動、流体の性質によって、実際の流れの状態は変わる場合があります。

適用範囲と注意事項

このツールは、主にニュートン流体の円管内流れを対象としたレイノルズ数計算ツールです。以下の場合は、計算結果の解釈に注意してください。

このような場合、レイノルズ数の定義や代表長さの取り方が変わります。対象装置に応じた専門的な式を別途確認してください。