Физика геосферы. Куштанова Г.Г. - 13 стр.

    Рис.2. Гидродинамическая стабилизация течения жидкости в трубе.
    а – ламинарный режим течения, б – турбулентный режим течения.
    Когда Re > Reкр, вблизи входного сечения сначала формируется
ламинарный пограничный слой, который затем переходит в турбулентный,
и после смыкания турбулентных пограничных слоев устанавливается
стабилизированное турбулентное течение жидкости (рис. 2, б). При этом у
самой поверхности в очень тонком вязком подслое течение сохраняет
ламинарный характер.
    Длина гидродинамического начального участка стабилизации потока
при ламинарном режиме определяется соотношением l=0.05 d Re.
    При турбулентном течении величина lслабо зависит от Re и
составляет примерно l~15d.

                  Теплоотдача при ламинарном режиме.
    При ламинарном течение перенос теплоты от слоя к слою в
направлении нормали к стенке осуществляется за счет теплопроводности.
В то же время каждый слой имеет различную скорость продольного
движения. Наряду с поперечным переносом тепла происходит
конвективный перенос в продольном направлении. Вследствие этого
теплообмен зависит от гидродинамической картины движения.
    Рассмотрим развитие процесса вдоль трубы. Пусть во входном
сечение температура жидкости постоянна и отличается от температуры
стенки. По мере движения вначале вблизи от входного сечения изменение
температуры происходит лишь в тонком слое около поверхности. Затем по
мере удаления от входного сечения все большая часть потока вовлекается
в процесс теплообмена. Около поверхности образуется тепловой
пограничный слой, в котором температура меняется от tc до tж. Характер
формирования теплового слоя сходен с динамическим пограничным
слоем. При ламинарном пограничном слое отношение толщин
динамического и теплового слоев зависит только от числа Pr. При Pr =1,
толщины равны. Около поверхности трубы образуется тепловой


                                                                     13