Режим движения жидкости


Дата добавления: 2014-07-19 | Просмотров: 1305


<== предыдущая страница | Следующая страница ==>

 

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.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 |

При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.042 сек.)