Reynolds-Zahl

Reynolds-Zahl

(Reynolds' number) An einem Strömungsteilchen greifen im allgemeinen Druckkräfte F_p und Reibungskräfte F_r an, deren geometrische Summe gleich der Trägheitskraft F_a ist. Sollen zwei Strömungen ähnlich verlaufen, so müssen die geometrischen Konturen der um- und durchströmten Körper ähnlich sein, und die gebildeten Reynolds-Zahlen übereinstimmen. Die Reynolds-Zahl wird berechnet nach:

Re = w^.l / v

mit:
w = Geschwindigkeit [m s^-1]
l = charakteristische Länge [m]
v = kinematische Viskosität des Fluids [m² s^-1],
für Wasser gilt v = 10^-6 m² s^-1 (bei 20°C)

Die Reynolds-Kennzahl gibt das Verhältnis der an den Strömungsteilchen angreifenden Trägheitskräften zu den Zähigkeitskräften (Reibungskräften) an. Aus der Reynoldszahl kann zudem erkannt werden, ob eine Strömung laminar (kleiner als die kritische Reynoldszahl) oder turbulent (größer als die kritische Reynoldszahl) fließt. Die kritische Reynoldszahl kann nur empirisch ermittelt werden und ist z.B. bei der Strömung in einem glatten Rohr ca. 2300.

Im Rahmen der Trinkwasseraufbereitung oder Abwasserbehandlung spielen Strömungsvorgänge eine wichtige Rolle. So werden z.B. im Belebungsverfahren turbulente Strömungszustände erzielt wohingegen de Stoffaustausch beim Tropfkörperanlagen/Tropfkörperverfahren in laminarer Strömung erfolgt.