Теоретические основы гидравлики и теплотехники. Ртищева А.С. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

42
Исследованиями Рейнольдса было установлено, что при относительно
небольших скоростях движения потока каждая частица жидкости движется по
своей траектории, не перемешиваясь с другими частицами. Такое течение было
названо слоистым или ламинарным.
При достаточно больших скоростях движения потока на основное
движение частиц накладываются хаотические поперечные перемещения
(пульсации), приводящие к перемешиванию жидкости. Такое
течение было
названо турбулентным.
Исследования также показали, что при возрастании скорости ламинарного
потока приводит к возникновению случайных возмущений, которые сначала
гасятся или вызывают небольшие колебания струек, но в конечном счете
равновесие нарушается и ламинарное течение переходит в турбулентное.
На рис. 3.7. представлены профили скорости при движение жидкости в
трубе. При ламинарном режиме
каждый слой жидкости движется со своей
определенной скоростью, которая достигает максимума в среднем сечении
трубы. При турбулентном режиме частицы жидкости движутся с некоторой
одинаковой средней скоростью и лишь в пристеночной области скорость
жидкости уменьшается.
Рейнольдсом впервые было установлено, что переход от ламинарного
течения к турбулентному происходит при достижении безразмерным
комплексом
ν
wd
Re = , названным впоследствии числом Рейнольдса некоторого
предельного значения Re
кр
. Число Рейнольдса включает в себя среднюю
скорость движения жидкости w, характерный размер (в данном случае диаметр
трубы d), коэффициент кинематической вязкости жидкости
ν
. Значение Re
кр
называется критическим числом Рейнольдса. Опытами установлено, что при
течении жидкости по трубе 2000
≈
кр
Re .
Таким образом, при
кр
ReRe < в трубе реализуется ламинарный режим
течения, при
кр
ReRe > − турбулентный режим течения.
Дальнейшие исследования показали, что значение критического числа
Рейнольдса зависят от условий на входе в трубу. Тщательным устранением
возмущений потока на входе удалось сохранить ламинарное течение вплоть до
40000=
R
e .
а
б
Рис. 3.7. Профиль скорости в трубе: при ламинарном течении жидкости, а;
при турбулентном течении жидкости, б

Страницы