El número de Reynolds (Re) es un número adimensional utilizado en fluidos, diseño y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. El concepto fue introducido por George Gabriel Stokes en 1851, pero el número de Reynolds fue nombrado por Osborne Reynolds (1842-1912), quien popularizó su uso en 1883.

Este número relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo en una expresión adimensional, que interviene en numeroso problema de dinámica de fluidos. Dicho numero o combinación adimensional aparece en muchos casos relacionados con el hecho de que el flujo puede ser considerado laminar (número de Reynolds pequeño) o turbulento (numero d Reynolds grande). Desde un punto de vista matemático el número de Reynolds de un problema o situación concreta se define por medio de la siguiente formula

Donde d= diámetro de la tubería v= velocidad del fluido p= densidad del fluido u= viscosidad del fluido

Además el número de Reynolds permite predecir el carácter turbulento o laminar

en ciertos casos.

En ingeniería aeronáutica el flujo sobre la capa límite de la corriente de aire es

sumamente importante:

La transición ocurre normalmente para valores de número de Reynolds entre

medio millón y 10 millones y se producirá antes o después dependiendo en gran

medida de la rugosidad de la superficie, de la superficie, de la turbulencia de la

corriente libre de aire y de la distribución de presiones

Además, sabemos que el número de Reynolds depende de la dimensión

característica del objeto que se mueve en el fluido, por ende podemos considerar

lo siguiente:

Número de Reynolds local

Cuando la longitud característica (l) corresponde la distancia del borde de

ataque.

Número de Reynolds global

Cuando la longitud característica (l) corresponde a la cuerda del perfil, u

otra distancia que represente la aeronave (longitud del fuselaje,

envergadura).

De cualquier manera, si se debe considerar la característica laminar

de la capa limite.

Numero Mach, es una medida de velocidad relativa que se define como el cociente entr la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio donde se mueve dicho objeto.

Esta relación se expresa según la ecuación:

Vs es un valor que depende del medio físico en el que se transmite el sonido

Es un numero adimensional típicamente usado para describir la velocidad de aeronaves.

Fue propuesto por el físico austriaco Erns Mach

Normalmente, las velocidades de vuelo se clasifican según su número de Mach

en:

Subsónico M < 0.7

Transónico 0.7 < M < 1.2

Supersónico 1.2 < M < 5

Hipersónico M > 5La razón de que no haya una clasificación sencilla en subsónico/supersónico es que una aeronave no es un objeto puntual, y su velocidad respecto al aire que la rodea varía de punto a punto de la aeronave, de forma que es perfectamente posible que las alas se encuentren en régimen supersónico mientras que el fuselaje está en régimen subsónico. Además, la mecánica del vuelo es diferente dependiendo de cuánto mayor que la velocidad del sonido es la velocidad de la nave

Desde el punto de vista de la mecánica de fluidos, la importancia del número de Mach reside en su relación con la compresibilidad de un gas; cuando este número es menor de 0.3 se considera fluido incompresible.

En el caso de una fuente puntual que se mueve en régimen supersónico (a una velocidad superior a la del sonido), los frentes de onda van quedando por detrás de la fuente. Aparece entonces una onda de choque(matemáticamente, una envolvente), que es una superficie en la cual se produce una discontinuidad, en este caso en la presión, entre la región alcanzada por las ondas y la región donde aun no han llegado (y en la cual la presión es la de equilibrio).

La forma de esta onda de choque la da la superficie tangente a los sucesivos frentes de onda. Si la velocidad de la fuente es constante, esta superficie es un cono, denominado cono de Mach.

El ángulo de apertura de este cono puede obtenerse geométricamente observando que cuando el frente de onda ha avanzado una distancia ct la fuente ha recorrido una distancia vst. Puesto que la onda de choque es tangente al frente de onda (y perpendicular al radio en el punto de tangencia) tenemos un triángulo equilátero cuya hipotenusa vale vst y cuyo cateto opuesto mide ct, lo que da el ángulo de apertura

       

Vemos que en el caso particular de un número de Mach igual a 1 obtenemos un ángulo de 90°, lo que corresponde a una envolvente plana.