什麼是雷諾數?
雷諾數(Reynolds number,Re)是一個無因次量,用來預測流體在管道中的流動會是平順有序的「層流」,還是混亂翻攪的「紊流」。它代表流動流體中慣性力與黏滯力的比值。由於流動型態會直接影響壓力損失、熱傳遞與混合效果,工程師在設計管路、泵浦、熱交換器以及空調(HVAC)系統時,幾乎時時刻刻都會用到它。
如何使用本計算器
請輸入四個數值:流體密度 \rho(kg/m³)、平均流速 v(m/s)、管道內徑 D(m),以及動力黏度 \mu(Pa·s)。計算器會回傳雷諾數並判別流動型態。以室溫下的水為例,\rho ≈ 1000 kg/m³,\mu ≈ 0.001 Pa·s。
公式詳解
核心方程式為
Re = ((\rho × v × D) ÷ (\mu))
分子代表慣性動量(流體越重、越快,且管道越粗,就越不易被偏轉),分母則代表黏滯阻尼。對於圓形管道,慣用的流動型態分界為:Re < 2300 為層流,2300–4000 為過渡區,Re > 4000 為紊流。
計算範例
水(\rho = 1000 kg/m³,\mu = 0.001 Pa·s)以 v = 2 m/s 的速度,流經內徑 D = 0.05 m 的管道。則
Re = ((1000 × 2 × 0.05) ÷ (0.001)) = ((100) ÷ (0.001)) = 100,000
由於 100,000 > 4000,這個流動屬於明確的紊流。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
為什麼雷諾數沒有單位?
\(\rho v D\) 的單位(kg/m³ \(\times\) m/s \(\times\) m)會與 \(\mu\) 的單位(Pa·s = kg/m·s)完全相消,最後只剩下一個純數字。
非圓形管道該用哪個直徑?
請改用水力直徑 \(D_h = \frac{4A}{P}\),其中 \(A\) 為截面積,\(P\) 為濕周(與流體接觸的周長)。
可以改用運動黏度嗎?
可以。若已知 \(\nu = \frac{\mu}{\rho}\),則使用 \(Re = \frac{vD}{\nu}\),會得到相同的結果。