|
Ламинарное и турбулентное движения жидкостиДвижение вязкой жидкости в отношении взаимных перемещений отдельных ее частиц характеризуется двумя режимами: ламинарным и турбулентным.
Отношение называется числом Рейнольдса и обозначается Re = . (9.1) Число Рейнольдса, характеризующее переход от одного режима к другому, называется критическим и обозначается через Reкр. Опыты показали, что существует два критических значения числа Re: нижнее и верхнее. Если число Рейнольдса меньше его нижнего критического значения Re < Reн.кр., то возможен только ламинарный режим движения. Если число Re находится в диапазоне между нижним и верхним критическими значениями, т.е. Reн.кр. < Re < Reв.кр., возможны оба режима движения в зависимости от шероховатости, а также от направления изменения режима потока (от ламинарного к турбулентному или наоборот). Если Re > Reв.кр., возможен только турбулентный режим. Нижнее критическое число Рейнольдса при течении в круглой трубе принимается равным
и именно оно служит критерием при определении режима. Полагают, что при Re < 2300 режим ламинарный, а при Re > 2300режим турбулентный. Помимо изложенного выше структурного различия потока при ламинарном и турбулентном режимах, наблюдается множество принципиальных различий между ними: различие в потерях напора, в распределении скорости, в характере тепло- и массообмена. В трубопроводах систем водоснабжения и водоотведения, систем отопления, вентиляции и газоснабжения, в открытых каналах и реках движение является турбулентным. Ламинарный режим встречается значительно реже; он имеет место в тонких ламинарных пленках, при движении воды (фильтрации) в порах грунта и при движении очень вязких жидкостей (масло, нефть).При безнапорном движении в открытых руслах число Рейнольдса определяют по формуле Re = , (9.2) где R - гидравлический радиус, а остальные обозначения прежние. В этом случае Reн.кр= 580. Задача 9.1 Какой режим движения воды будет наблюдаться в трубе d= 2см при t= 150 ( =0,0114 см2/с), если средняя скорость V= 8см/с? В качестве дополнительного задания найти критическую скорость Vкр или ту температуру, при которой произойдет смена режима движения. Решение. Находим число Рейнольдса по формуле (9.1) Re = < , поэтому режим движения ламинарный. Для определения критической скорости вместо в формулу (9.1) необходимо подставить Reкр= 2300 (в данном случае скорость для смены режима необходимо увеличивать), тогда см/с. Режим движения может также перейти в турбулентный при сохранении средней скорости, но при изменении вязкости воды путем нагревания. Необходимое значение вязкости, при которой Re= 2300, будет равно см2/с. Для этого воду необходимо нагреть до температуры 41°С. Задача 9.2. Определить, какой режим движения воды в открытом русле при глубине Н= 3,5 м и средней скорости V= 1,1 м/с. Предполагаем, что русло широкое и тогда R H. Принять м2/с. Решение. По формуле (9.2) определяем число Рейнольдса Re = = . Так как Re>Reкр= 580, то режим движения потока турбулентный.
Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|