Dòng chảy trong đường ống hoặc thiết bị có thể được phân loại rộng rãi thành hai chế độ — tầng và rối — có cấu trúc, mức tiêu thụ năng lượng và hiệu suất vận chuyển khác nhau rõ rệt.

1. Dòng chảy tầng (nhớt)

   Xảy ra ở số Reynolds thấp (Re < 2000). Chất lỏng di chuyển thành các lớp song song, trơn tru mà không có sự trộn lẫn vĩ mô giữa chúng; sự truyền động lượng, nhiệt và khối lượng theo hướng xuyên tâm chỉ diễn ra bằng sự khuếch tán phân tử. Lực nhớt chiếm ưu thế, tổn thất năng lượng nhỏ, nhưng tốc độ vận chuyển chậm.

2. Dòng chảy rối

   Phát triển khi Re > 4000. Quán tính chiếm ưu thế, chuyển động trở nên không ổn định và các xoáy ba chiều ngẫu nhiên xuất hiện. Những dao động này làm tăng đáng kể sự vận chuyển xuyên tâm, tạo ra các hệ số truyền nhiệt và khối lượng cao; tuy nhiên, chúng cũng tạo ra sự tiêu tán năng lượng cơ học bổ sung, biểu hiện dưới dạng sụt áp và tiếng ồn lớn hơn.

3. Chế độ chuyển tiếp

   Đối với 2000 ≤ Re < 4000, dòng chảy rất nhạy cảm với các điều kiện đầu vào, độ nhám của thành và các nhiễu bên ngoài. Nó có thể tạm thời vẫn ở trạng thái tầng hoặc chuyển đột ngột sang trạng thái rối; do đó, thực hành kỹ thuật coi khu vực này là rối để đảm bảo an toàn.

4. Ý nghĩa vật lý của số Reynolds

   Re = ρud/μ biểu thị tỷ lệ giữa lực quán tính và lực nhớt:

   • ρu²/d biểu thị số hạng quán tính thúc đẩy chất lỏng về phía trước và tạo ra các xoáy;
   • μu/d² biểu thị số hạng nhớt làm giảm gradient vận tốc và ổn định dòng chảy.

   Do đó, Re cao hơn ngụ ý xu hướng không ổn định và rối lớn hơn.

5. Ý nghĩa kỹ thuật
   • Đường ống, bộ trao đổi nhiệt và các thiết bị khác trước tiên được định cỡ bằng cách ước tính Re để chọn chế độ dòng chảy thích hợp.
   • Dòng chảy rối cho phép thiết kế nhỏ gọn hơn nhưng đòi hỏi công suất bơm hoặc quạt cao hơn.
   • Các quy trình nhạy cảm với các điều kiện tầng (ví dụ: chất nóng chảy polyme cao, lọc chính xác) phải giữ Re dưới giá trị tới hạn để tránh sự suy giảm cắt hoặc tăng áp suất quá mức do sự nhiễu loạn.