Reynolds Experiment और Reynolds Number क्या है? | Laminar Flow Explained in Hindi

Reynolds Experiment एक classical experiment है जो यह बताता है कि किसी fluid का flow Laminar, Transitional या Turbulent होगा। इस experiment से Reynolds Number का concept विकसित हुआ, जो fluid mechanics में flow type का निर्धारण करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण dimensionless number है।

1. Osborne Reynolds का Experiment

इस experiment को 1883 में Osborne Reynolds ने किया था ताकि यह समझा जा सके कि flow pattern किस पर निर्भर करता है। उन्होंने एक glass tube में water flow करवाया और उसमें एक fine dye (colored liquid) डाली ताकि flow pattern को visual किया जा सके।

2. Experiment Setup

• एक लंबी glass tube जो horizontal रखी जाती है।
• Tube के ऊपर dye का reservoir होता है जिससे रंगीन द्रव drop-by-drop tube में डाला जाता है।
• Flow rate को control करने के लिए valve लगाया जाता है।

3. Observation

• जब flow rate बहुत कम होता है, तो dye एक straight line में flow करती है → यह Laminar Flow कहलाता है।
• Flow rate बढ़ाने पर dye कुछ disturbed होने लगती है → यह Transitional Flow होता है।
• और जब flow बहुत तेज़ हो जाता है, dye पूरी तरह से mix हो जाती है → यह Turbulent Flow कहलाता है।

4. Reynolds Number (Re)

Reynolds Number एक dimensionless quantity है जो inertial और viscous forces के ratio को दर्शाता है। इसका formula है:

Re = (ρVD) / μ

जहाँ,

• ρ = Fluid density (kg/m³)
• V = Mean velocity (m/s)
• D = Pipe diameter (m)
• μ = Dynamic viscosity (Ns/m²)

5. Flow Classification Based on Reynolds Number

• Re < 2000 → Laminar Flow
• 2000 ≤ Re ≤ 4000 → Transitional Flow
• Re > 4000 → Turbulent Flow

6. Reynolds Number का महत्व

• Flow type (laminar या turbulent) निर्धारित करने में सहायक।
• Pipe design और flow analysis के लिए उपयोगी।
• Fluid systems में friction factor की calculation में आवश्यक।

7. Practical Example

• Honey का flow → Laminar (Re बहुत छोटा)
• Water pipeline में flow → Transitional या Turbulent (Re moderate या high)
• Air flow over an airplane wing → Turbulent

8. Conclusion

Reynolds Experiment fluid mechanics का foundation है जो बताता है कि viscous और inertial forces के balance से flow nature निर्धारित होता है। Reynolds Number आज engineering design, hydraulic systems और aerodynamics में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला parameter है।