Гидродинамика и газовая динамика. Цаплин С.В - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
ВИЗУАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ТЕЧЕНИЯ
ЖИДКОСТИ В КРУГЛОЙ ТРУБЕ И ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮРЫ
СКОРОСТИ В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ НЕРАВНОМЕРНОГО
ПОТОКА
Цель работы: визуальное изучение общих закономерностей течения
жидкости в круглой трубе; определение критических чисел Рейнольдса;
определение скорости в точке потока; построение эпюры скорости.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЕРИМЕНТА
В механике жидкости и газа наблюдаются два режима движения вяз-
кой жидкости: ламинарное и турбулентное.
Ламинарное, или слоистое движение характеризуется упорядоченным
расположением струек, которые не смешиваются друг с другом. В длинной
прямой трубе с постоянным поперечным сечением и гладкими стенками
каждая частица жидкости при малых числах Рейнольдса движется с посто-
янной скоростью по прямолинейным траекториям, параллельным оси ка-
нала. При таком режиме движения отсутствует поперечное перемешивание
частиц жидкости в процессе течения. Однако ламинарное течение нельзя
считать полностью
безвихревым: в нем нет ярко выраженных вихрей, но
имеет место упорядоченное движение частиц жидкости вокруг своих
мгновенных центров. Перенос количества движения, теплоты и вещества
при ламинарном движении осуществляется молекулярными процессами
диссипации, теплопроводности и диффузии.
Критерием определения режима течения жидкости в круглой трубе
является безразмерный комплекс, который называется числом Рейнольдса:
ϑ
=
Vd
Re
,
где V – среднемассовая скорость потока, м/с; d – диаметр трубы, м; ϑ – ки-
нематическая вязкость жидкости, м
2
/с.
Для каналов с некруглым поперечным сечением используют гидрав-
лический диаметр:
П
S4
d
r
=
,
где S – площадь поперечного сечения канала, П – смоченный периметр.
Ламинарный режим течения жидкости сохраняется до тех пор, пока
число Рейнольдса не превосходит некоторого определенного критического
своего значения, после чего движение перестает быть ламинарным. В опы-
4

Страницы