🔬 Calculateur de nombre de Reynolds

Le nombre de Reynolds (Re) est une quantité sans dimension en mécanique des fluides qui prédit les motifs d'écoulement. Nommé d'après l'ingénieur irlandais Osborne Reynolds (1883), il est défini par Re = ρ × v × D / μ, où ρ est la masse volumique du fluide (kg/m³), v la vitesse d'écoulement (m/s), D la longueur caractéristique ou le diamètre de la conduite (m) et μ la viscosité dynamique (Pa·s). Le nombre de Reynolds représente le rapport des forces d'inertie aux forces visqueuses.

Le calculateur calcule Re = ρ × v × D / μ. Pour les conduites non circulaires, D est remplacé par le diamètre hydraulique Dₕ = 4A/P (A = section transversale, P = périmètre mouillé).

1. Entrez la masse volumique du fluide (ρ) en kg/m³.
2. Entrez la vitesse d'écoulement (v) en m/s.
3. Entrez le diamètre de la conduite ou la longueur caractéristique (D) en mètres.
4. Entrez la viscosité dynamique (μ) en Pa·s.
5. Cliquez sur Calculer pour obtenir le nombre de Reynolds et la classification du régime.

Que m'indique le nombre de Reynolds ?

Il prédit le régime d'écoulement : Re < 2300 signifie un écoulement laminaire (fluide et prévisible), Re > 4000 signifie un écoulement turbulent (chaotique avec mélange) et 2300-4000 est transitoire. Cela détermine la perte de charge, le transfert thermique et le comportement de mélange.

Pourquoi le nombre de Reynolds est-il sans dimension ?

Toutes les unités s'annulent : (kg/m³)(m/s)(m) / (kg/(m·s)) = 1. Étant sans dimension, Re est identique quel que soit le système d'unités utilisé, tant que les unités sont cohérentes.

Qu'est-ce que le nombre de Reynolds critique ?

Pour l'écoulement en conduite, la valeur critique couramment acceptée est Re ≈ 2300, en dessous de laquelle l'écoulement est laminaire. Au-dessus de 4000, l'écoulement est pleinement turbulent. La transition exacte dépend de la rugosité de la conduite, des effets d'entrée et des perturbations.

Comment la température affecte-t-elle le nombre de Reynolds ?

La température modifie considérablement la viscosité. Pour les liquides, la viscosité diminue avec la température (Re augmente). Pour les gaz, la viscosité augmente légèrement avec la température (Re diminue légèrement). Utilisez toujours la viscosité à la température de fonctionnement.

Puis-je utiliser cela pour des conduites non circulaires ?

Oui — remplacez le diamètre D par le diamètre hydraulique Dₕ = 4A/P, où A est la section transversale et P le périmètre mouillé. Pour un conduit rectangulaire, Dₕ = 2ab/(a+b). Pour une conduite circulaire pleine, Dₕ = D.

Qu'est-ce que la viscosité cinématique et quel est son lien ?

La viscosité cinématique ν = μ/ρ (unité : m²/s). Avec ν, la formule se simplifie en Re = vD/ν. Certaines références utilisent ν directement au lieu de μ et ρ séparément. Elles sont équivalentes : Re = ρvD/μ = vD/ν.

Utilisez des unités SI cohérentes : masse volumique en kg/m³, vitesse en m/s, diamètre en m, viscosité en Pa·s (= kg/(m·s)). Valeurs de viscosité courantes à 20 °C : eau = 0,001 Pa·s, air = 0,000018 Pa·s, huile d'olive = 0,08 Pa·s, glycérine = 1,5 Pa·s. La transition entre laminaire et turbulent n'est pas nette — la plage 2300-4000 est transitoire, et la rugosité de surface peut déclencher la turbulence plus tôt. Pour les écoulements à surface libre, la longueur caractéristique est le rayon hydraulique, pas le diamètre.