Гидравлика. Гидродинамика. Дмитриева И.Н - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГЛТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

5
образно.
Для решения вопроса о том, какой из двух упомянутых выше режимов
движения жидкости будет иметь место в данном конкретном случае, пользу-
ются особым безразмерным критерием, который получил название числа
Рейнольдса:
ν
=
UL
Re
. (1.1)
Здесь: U — средняя скорость течения жидкости, м/с;
L — любой линейный размер живого сечения потока, м;
ν — кинематический коэффициент вязкости жидкости, м
2
/с.
В качестве величины L обычно принимают:
в случае круглых напорных труб — диаметр d их сечения;
в остальных случаях — гидравлический радиус R:
χ
ω
=R
, м
где: ω — площадь живого сечения, м
2
;
χ— смоченный периметр сечения, м.
В соответствии с этим, число Рейнольдса можно представить для круг-
лых напорных труб:
ν
=
Ud
Re
. (1.2)
Турбулентный режим устанавливается в результате нарушения слоистого
характера движения частиц жидкости под действием внешних факторов
(вибрации трубы, входа потока жидкости в трубу под углом к ее оси и т. п.).
Возникающее, при этом, дополнительное к основному, возмущенное движе-
ние частиц поддерживается проявлением инерции жидкости и гасится сила-
ми вязкости. Увеличение скорости основного движения жидкости благопри-
ятствует сохранению и развитию возмущенного движения частиц. Из указан-
ного характера влияния инерции жидкости, вязкости, диаметра трубы и сред-
ней скорости основного движения на возмущенное движение частиц жидко-
сти в потоке следует, что большим значениям числа Re должны соответство-
вать турбулентные режимы, а малым — ламинарные.
Значение числа Рейнольдса, при котором турбулентный режим движения
переходит в ламинарный, называется критическим и обозначается Re
кр
. Для
потоков жидкостей в круглых трубах были получены следующие значения
Re
кр
: Рейнольдс (1883 г.) — Re
кp
= 1900-2000; Куэгг (1890 г.) — Re
кp
= 2150;
Миллер (1920 г.) — Re
кp
= 2300.
Последнее значение Re
кp
в настоящее время считается общепринятым.
Опыты показали, что при благоприятных условиях (отсутствие вибрации
трубы и начальной турбулентности, плавный вход жидкости в трубу), посте-
пенно увеличивая Re, можно сохранить ламинарный режим до так называе-
мых верхних критических чисел Re
кр
, значительно превышающих Re
кp
. Уда-
валось сохранить ламинарный режим до Re
кр
= 12000-13000 (Рейнольдс) и
даже до Re
кp
= 48000 (Бай Ши-И).

Страницы