|
|||||
Режим движения жидкостиДата добавления: 2014-07-19 | Просмотров: 1677
Впервые режимы течения жидкости изучались Рейнольдсом в 1883 году. Различают два режима движения жидкости: ламинарный (от латинского слова «lamina» – слоистый) и турбулентный (от латинского слова «turbulentus» – беспорядочный). При ламинарном режиме движения потока жидкость движется отдельными струйками (слоями) и траектории движения отдельных струек между собой не пересекаются (рис. 4.2). Если в такой поток ввести струйку окрашенной жидкости (индикатор), то она не смешивается с основной массой жидкости, а вытягивается в горизонтальную нить, которая, не размываясь, достигает конца трубопровода. Это свидетельствует о том, что пути частиц прямолинейны и параллельны друг другу. Введение индикатора позволяет наглядно изучать режимы движения жидкости в стеклянном трубопроводе. Если увеличивать скорость жидкости, то картина течения жидкости меняется. При турбулентном режиме движения струйки (частицы) жидкости в потоке движутся беспорядочно. Если в такой поток ввести струйку окрашенной жидкости, то она, перемещаясь и перемешиваясь со струйками потока жидкости, приведет к тому, что красящее вещество заполнит весь объем потока. а) б)
Рис. 4.2. Режимы движения жидкости: а) ламинарный; б) турбулентный; 1 – емкость; 2 – стеклянная трубка; 3 – окрашенная струйка жидкости (индикатор); 4 – сливная трубка; 5 – капилляр Механизм турбулентного движения очень сложен: частицы жидкости, кроме главного движения вдоль трубопровода, имеют и поперечные перемещения, приводящие к перемешиванию жидкости. Установлено, что режим движения зависит от меры соотношения между силами вязкости и инерции в движущемся потоке, т.е. величины критерия Рейнольдса:
(4.4)
где w – средняя скорость жидкости в трубопроводе; d – эквивалентный диаметр (для круглой трубы – внутренний диаметр трубы); r – плотность жидкости; m – динамическая вязкость; n – кинематическая вязкость. В трубопроводе с постоянным сечением переход от ламинарного движения к турбулентному для каждой жидкости происходит при достижении некоторой средней скорости движения потока жидкости. Среднюю скорость, при которой жидкость в трубе переходит от одного режима к другому, называют критической (wкр). Величина Re, соответствующая переходу от одного режима движения к другому, также называется критическим значением числа Рейнольдса (Reкр). Для гладких труб Reкр = 2300. При Re < 2300 движение жидкости в трубопроводе ламинарное, при Rе > 2300 – турбулентное. Таким образом, и для непрозрачных трубопроводов по величине Re можно определять режим движения жидкости, зная параметры трубопровода, среднюю скорость движения жидкости и ее физические свойства.
|
При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.045 сек.) |