7. Reynoldsovo število

Mejna plast
Najbolj pomembno razliko med modelom in pravim letalom pripisujemo tanki plasti zraka ob površini letala ki jo obteka, imenujemo jo mejna plast. Zrak ima svojo maso in lepljivost, kar se odraža tudi v mejni plasti. Lepljivost lahko obravnavamo kot lepljivost tekočine. Sadni sok je zelo lepljiv, voda nekoliko manj, zrak pa zelo malo. Lepljivost kot specifična teža zraka ima v aerodinamiki praktičen pomen. Specifična teža zraka se spreminja s temperaturo in spreminjanjem zračnega tlaka. Lepljivost se upira strižnim silam toka in se nagiba obdržati stik s površino. Pri situaciji, ko tekočina v mejni plasti pospešuje ali zmanjšuje hitrost, med seboj vplivata masa in lepljivost. Pri določenih pogojih se ojačita ali slabita. Kadar je hitrost tok zraka in ukrivljenost površine velika, vztrajnost mase zraka prevladuje, efekt lepljivosti pa je manjši, čeprav ga ne smemo zanemariti. Majhna krila modela in majhna hitrost letenja so vzrok, da je lepljivost zraka zelo pomembna. Zelo majhna krila, kot jih imajo žuželke, imajo veliko večji efekt lepljivosti zraka kot krila velikega potniškega letala. Zaradi tega ne moremo pričakovati, da se bo pomanjšano krilo modela, tudi če je enakih oblik, obnašalo enako kot veliko. Manjše krilo bo imelo veliko manjši efekt od velikega.

Reynoldsovo število
Leta 1883 je Osborne Reynolds objavil raziskavo dveh različnih tokov, laminarnega in turbulentnega. Ta raziskava obsega tudi posebne pogoje spremembe enega k drugemu. Kateri tok bo prevladal v določeni točki v mejni plasti je odvisno od oblike, valovitosti in hrapavosti površine, hitrosti glavnega toka in razdalje površine, ki jo obteka zrak in razmerje specifične teže in lepljivosti tekočine. Sprememba določenega faktorja pripelje do sprememb v mejni plasti. Reynolds je združil vse, razen stanja površine, v enoti Reynoldsovega števila. Formula za Re število je:
Re število
Grška črka q (mikro) označuje lepljivost tekočine, grški v (nu) pa je razmerje p/q ali tako imenovana kinematična lepljivost tekočine.
Lepljivost tekočine se odraža v kg/m/sek, Re številovrednost za zrak pa je 17.894 x 10-6 ali 0,0000179 kg/m/sek. Bolj kot se lepljivost tekočine povečuje, bolj se Re število manjša. Za določanje povprečnega Re števila za krilo ali podobno površino se uporablja hitrost modela in povprečna globina tetive krila. Tako ima krilo s tetivo 0,1 m in hitrostjo 10 m/sek Re število: (1.225/0.000017894) x 0,1 x 10 = 68459. Enačbo lahko koristno poenostavimo:
Poenostavljena enačba
Hitrost (V) je izražena v m/sek, dolžina tetive (L) pa v metrih. Z večanjem specifične teže tekočine, hitrosti in dolžine, Re število narašča. Re število je zato pozimi večje.

Tabela Re številPovprečje Reynoldsovega števila
Tipična vrednost Re števila za različne tipe modelov prikazuje tabela. To si je vredno zapomniti, saj je zaključek krila ponavadi ožji kot koren, zato je manjše tudi Re število.
Primer:
Model ima povprečno Re število 68000, zaključek krila je globok 8 cm, koren pa 12 cm. Povprečno Re število je le navidezna, saj se spreminja po krilu od 48000 do 81000. To je zelo pomembno, ko se na krilu začne rušiti vzgon. Model med letom neprestano spreminja hitrost, zato se neprestano spreminja tudi Re število.

Objave iz iste kategorije: