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🌊 雷諾數計算機 (Re=ρvD/μ)

輸入流體密度 (ρ)、速度 (v)、管/特徵直徑 (D)、及動態黏度 (μ) 以計算雷諾數 (Re=ρvD/μ),並會自動將流態歸類為層流、過渡流或湍流。

請填寫全部 4 個欄位。選擇流體預設值可自動填入 ρ 與 μ。

雷諾數 (Re)

Re < 2,300: 層流 · 2,300 ≤ Re ≤ 4,000: 過渡流 · Re > 4,000: 湍流(圓形管內流動的一般經驗門檻。)

流體性質參考表(20°C)

流體ρ (kg/m³)μ (Pa·s)
水 (20°C)9981.003×10⁻³
空氣 (20°C)1.2041.825×10⁻⁵

※ 以下數值為流體力學參考書中常見的典型數值,可能隨實際溫度、壓力與純度而異。

指南

瞭解更多

01

什麼是雷諾數?Re=ρvD/μ 公式

雷諾數 (Re) 是一個無量綱量,表示流體中慣性力與黏性力的比值,用來判斷流動是層流還是湍流。

Re = ρ × v × D ÷ μ

ρ 是流體密度(kg/m³),v 是速度(m/s),D 是管徑或特徵長度(m),μ 是動態黏度(Pa·s)。此概念源於 Osborne Reynolds 於 1883 年的實驗。
02

層流 / 過渡流 / 湍流門檻

在圓形管內流動中,Re < 2,300 通常分類為層流(流體以平行層狀平滑流動),Re > 4,000 為湍流(混亂且有渦流的流動),而介於其間(2,300-4,000)為過渡流。這些是以光滑圓形管為前提的代表性經驗值;實際轉捩點會因管道形狀、表面粗糙度及入口條件而移動。
03

實例與應用

例如,密度為 ρ=998kg/m³、黏度為 μ=1.003×10⁻³Pa·s 的水以 1m/s 流經直徑 0.05m 的管道,Re = 998×1×0.05÷0.001003 ≈ 49,751,明顯為湍流。雷諾數廣泛用於管道設計、換熱器效能預測及壓降計算的第一步。

常見問題

為什麼雷諾數沒有單位?
Re 是慣性力(與 ρvD 有關)與黏性力(與 μ 有關)的比值,因此計算中所有單位都會相互抵消,使其為無量綱量。這表示不論使用哪種單位系統(SI、英制等),其物理意義都一致。
門檻值(2,300、4,000)是否始終精確?
不是。這些是在假設光滑直管圓形截面的情況下所採用的一般經驗值。實際上,層流可能持續到 Re=10,000 或更高,或更早進入過渡,取決於管壁粗糙度、曲率、震動等因素。
我可以使用預設值以外其他流體的數值嗎?
可以。請選擇「自訂」並直接輸入你流體的密度 (ρ) 與黏度 (μ)。由於水與空氣的性質也會隨溫度變化,請在相關溫度下查閱性質表以進行精確計算。