Expérience de Reynolds ; les différents types d’écoulement.

Les expériences réalisées par Reynolds (1883) lors de l'écoulement d'un fluide dans une conduite cylindrique rectiligne, ont montré l'existence de deux régimes d'écoulement : laminaire et turbulent.
En utilisant des fluides divers (viscosité différente), en faisant varier le débit et le diamètre de la canalisation, Reynolds a montré que le paramètre qui permettait de déterminer si l'écoulement est laminaire ou turbulent est un nombre sans dimension appelé nombre de Reynolds Re donné par la relation :

                                  ou                      avec :

r = masse volumique du fluide, v = vitesse moyenne, D = diamètre de la conduite 

= viscosité dynamique du fluide, n = viscosité cinématique   

 

L'expérience montre que (voir le dispositif expérimental)

si Re < 2000   le régime est LAMINAIRE

si 2000 < Re < 3000 le régime est intermédiaire

si Re > 3000 le régime est TURBULENT  

TP : détermination d'un régime d'écoulement

Ces valeurs doivent être considérées comme des ordres de grandeur, le passage d'un type d'écoulement à un autre se faisant progressivement.

Images : laminaire ---> turbulent

ecoulement laminaire

ecoulement laminaire

nombre de Reynolds

nombre de Reynolds

ecoulement turbulent

ecoulement turbulent

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