Ламінарний і турбулентний режими течії.
Фізична суть числа Рейнольдса.
Вперше режими течії рідини вивчив О.Рейнольдс у 1883 р
Перехід від ламінарного до турбулентного руху характеризується критичним значенням. Так, під час руху рідин прямими гладкими трубами 2300. За 2300 частіше спостерігається турбулентний характер руху. Проте за 2300 < 10 000 турбулентний рух стає стійким (розвинутим). Для газів густина приблизно на три, а динамічна в’язкість на 1.5…2 порядки нижча, ніж для краплинних рідин. Так, за нормальних 1000… Читати ще >
Ламінарний і турбулентний режими течії. Фізична суть числа Рейнольдса. Вперше режими течії рідини вивчив О.Рейнольдс у 1883 р (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Рух, під час якого всі частинки рідини рухаються паралельними траєкторіями, називають струменевим, або ламінарним.
Невпорядкований рух, під час якого окремі частинки рідини рухаються заплутаними хаотичними траєкторіями, тоді як вся маса рідини переміщається в одному напрямку, називають турбулентним.
У турбулентному потоці відбуваються пульсації швидкостей, під дією яких частинки рідини, які рухаються в головному (осьовогу) напрямку, отримують також поперечні переміщення, які призводять до інтенсивного перемішування потоку по перерізу і вимагають відповідно більшої затрати енергії на рух рідини, ніж за ламінарного потоку.
Досвід показує, що перехід від ламінарної течії до турбулентної відбувається тим швидше, чим більша масова швидкість рідини і діаметр труби і чим менша в’язкість рідини. Рейнольдс встановив, що вказані величини можна об'єднати в безрозмірний комплекс, чисельне значення якого дає змогу зробити висновок про режим течії рідини. Цей комплекс називається критерієм (числом) Рейнольдса:
39)
Критерій Рейнольдса є мірою співвідношення між силами інерції та в’язкості в рухомому потокові.
За однакових швидкостей руху різних рідші у трубах однакового діаметра турбулентність виникає тим швидше, чим більша р і менша або чим менша кінематична в’язкість. Відповідно критерій Рейнольдса можна записати так:
Перехід від ламінарного до турбулентного руху характеризується критичним значенням. Так, під час руху рідин прямими гладкими трубами 2300. За 2300 частіше спостерігається турбулентний характер руху. Проте за 2300 < 10 000 турбулентний рух стає стійким (розвинутим). Для газів густина приблизно на три, а динамічна в’язкість на 1.5…2 порядки нижча, ніж для краплинних рідин. Так, за нормальних 1000 кг/м3, 1.29 кг/м3 0.001 Пас, =0.2 Пас. Відповідно кінематична в’язкість 110, а 1510 6 м2/с. Тому і турбулентний режим руху для газів досягається за значно більших швидкостей, ніж для краплинних рідин (за однакових).
Під час руху рідини в каналах некруглого перерізу для розрахунку критерій замість d використовують еквівалентний діаметр, який визначається відношенням:
де — площа вільного перерізу трубопроводу або каналу; П — змочений периметр омитого перерізу трубопровода або канала. Для труб круглого перерізу.