Przepływ płynu w rurach lub urządzeniach można zasadniczo podzielić na dwa reżimy - laminarny i turbulentny - których struktury, zużycie energii i wydajność transportowa znacznie się różnią.

1. Przepływ laminarny (lepki)

   Występuje przy niskich liczbach Reynoldsa (Re < 2000). Płyn porusza się w gładkich, równoległych warstwach bez makroskopowego mieszania się między nimi; przenoszenie pędu, ciepła i masy w kierunku promieniowym odbywa się wyłącznie przez dyfuzję molekularną. Siły lepkości dominują, straty energii są małe, ale tempo transportu jest powolne.

2. Przepływ turbulentny

   Rozwija się, gdy Re > 4000. Bezwładność dominuje, ruch staje się niestabilny i pojawiają się losowe, trójwymiarowe wiry. Fluktuacje te znacznie zwiększają transport promieniowy, dając wysokie współczynniki wymiany ciepła i masy; generują one jednak również dodatkowe rozpraszanie energii mechanicznej, objawiające się większymi spadkami ciśnienia i hałasem.

3. Reżim przejściowy

   Dla 2000 ≤ Re < 4000, przepływ jest wysoce wrażliwy na warunki wejściowe, chropowatość ścian i zakłócenia zewnętrzne. Może pozostać tymczasowo laminarny lub gwałtownie przejść w turbulencję; praktyka inżynierska traktuje zatem ten obszar jako turbulentny, aby zapewnić bezpieczeństwo.

4. Fizyczne znaczenie liczby Reynoldsa

   Re = ρud/μ wyraża stosunek sił bezwładności do sił lepkości:

   • ρu²/d reprezentuje człon bezwładności, który napędza płyn do przodu i tworzy wiry;
   • μu/d² reprezentuje człon lepkości, który tłumi gradienty prędkości i stabilizuje przepływ.

   W konsekwencji, wyższe Re implikuje większą tendencję do niestabilności i turbulencji.

5. Implikacje inżynierskie
   • Rury, wymienniki ciepła i inne urządzenia są najpierw wymiarowane przez oszacowanie Re w celu wybrania odpowiedniego reżimu przepływu.
   • Przepływ turbulentny pozwala na bardziej kompaktowe konstrukcje, ale wymaga większej mocy pompy lub wentylatora.
   • Procesy wrażliwe na warunki laminarne (np. stopione polimery o wysokiej masie cząsteczkowej, precyzyjna filtracja) muszą utrzymywać Re poniżej wartości krytycznej, aby uniknąć degradacji ścinania lub nadmiernego wzrostu ciśnienia spowodowanego turbulencją.