![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Основные положения и расчетные зависимости. При изучении движения вязкой жидкости различают два режима – ламинарный и турбулентный.
При изучении движения вязкой жидкости различают два режима – ламинарный и турбулентный. Ламинарным режимом называется слоистое движение жидкости. Силы внутреннего трения или вязкости, возникающие между слоями при ламинарном движении, не дают проявиться пульсации скорости отдельных частиц и их переходу в соседние слои. Турбулентным называется режим, при котором слоистость движения жидкости нарушена, появляется пульсация скорости, вызывающая перемешивание жидких частиц в потоке. Характеристикой режимов движения служит безразмерное число Рейнольдса
где V - средняя скорость; d - характерный линейный размер; n -коэффициент кинематической вязкости. Число Рейнольдса Rе, при котором происходит переход ламинарного режима в турбулентный, называется критическим - Rекр. Ламинарный режим потока будет устойчивым при числах Рейнольлса меньших критического: для круглых труб при Reкрd = 2320; для потоков некруглой формы или открытых ReкрRг = 580. Экспериментально установлено, что существует два критических числа Рейнольдса: нижнее критические число Рейнольдса - ReкрН и верхнее критическое число Рейнольлса - ReкрВ. Если число Рейнольдса, подсчитанное по формуле (4.1), окажется меньше значения нижнего критического числа, т.е. Re < ReкрН,то режим будет всегда ламинарным, если же Re > ReкрВ, то режим движения будет всегда турбулентным. При числах Rе, удовлетворяющих неравенству ReкрН < Re < ReкрВ, режим может быть либо ламинарным, либо турбулентным, в зависимости от предыстории движения жидкости. Однако при указанных числахRеламинарный режим движения неустойчивый, малейшие возмущения, вносимые в ламинарный поток жидкости (например, сотрясение трубы), не затухают и приводят к смене режима на турбулентный. Потери напора hl по длине трубы при ламинарном движении пропорциональны скорости в первой степени hl = k1×V1, где k1 - коэффициент пропорциональности, зависящий отразмеров трубы и свойств жидкости. При развитом турбулентном режиме потери hl пропорциональны квадрату скорости: hl = k1×V2. В переходной области сопротивления (от доквадратичной к квадратичной), когда касательные напряжения в потоке от сил вязкости соизмеримы с напряжениямиот пульсаций скорости, вызывающей перемешивание, потери напора hl пропорциональны скорости в степени выше первой, но ниже второй.
|