Механика сплошных сред. Семенов М.В - 33 стр.

Ëåêöèîííûé ýêñïåðèìåíò                                                      33




             Ðèñ.3.1â.                                Ðèñ.3.1ã.

òóðáóëèçèðóåòñÿ (ðèñ. 3.1ã). Òàêèì îáðàçîì, äëÿ äàííûõ óñëîâèé îïûòà ñóùå-
ñòâóåò êðèòè÷åñêàÿ ñêîðîñòü ïîòîêà v, ïðè êîòîðîé ëàìèíàðíîå òå÷åíèå ïðå-
                                                                   ρvl
âðàùàåòñÿ â òóðáóëåíòíîå, ò.å. êðèòè÷åñêîå ÷èñëî Ðåéíîëüäñà Re =       , ãäå ρ –
                                                                    η
ïëîòíîñòü, η – äèíàìè÷åñêàÿ âÿçêîñòü æèäêîñòè, à l – õàðàêòåðíûé ðàçìåð, â
äàííîì ñëó÷àå – òîëùèíà ñëîÿ æèäêîñòè â ïîòîêå (2–4 ìì). Êðèòè÷åñêîå çíà-
÷åíèå Re ≈ 1000, îòêóäà äëÿ âîäû ïîëó÷àåì v ≈ 30 ñì/ñ, ÷òî ñîãëàñóåòñÿ ñ
óñëîâèÿìè íàøåãî îïûòà.

        3.2. Îáðàòèìîñòü ëàìèíàðíîãî òå÷åíèÿ (“ôàçîâàÿ ïàìÿòü”)
        Ïðè ëàìèíàðíîì òå÷åíèè æèäêîñòè åå ñëîè íå ïåðåìåøèâàþòñÿ, ïîýòî-
ìó, åñëè ïðîâåñòè âñå ïåðåìåùåíèÿ ÷àñòèö æèäêîñòè â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè,
òî êàðòèíà èõ âçàèìíîãî ðàñïîëîæåíèÿ äîëæíà âîññòàíîâèòüñÿ, ò.å. ëàìèíàðíîå
òå÷åíèå ÿâëÿåòñÿ îáðàòèìûì.
        Äëÿ äåìîíñòðàöèè ýòîãî ÿâëåíèÿ èñïîëüçóåòñÿ ñëåäóþùàÿ óñòàíîâêà
(ðèñ. 3.2). Âíóòðè ïðèêëååííîãî ê ïîäñòàâêå ïîëîãî ïðîçðà÷íîãî öèëèíäðà èç
îðãñòåêëà âûñîòîé îêî-
ëî 20 ñì óñòàíîâëåí ñî-
îñíî âòîðîé – ñïëîøíîé
öèëèíäð, êîòîðûé ìîæ-
íî âðàùàòü âîêðóã îñè
çà ðó÷êó, âûâåäåííóþ
ââåðõ ÷åðåç êðûøêó ïåð-
âîãî öèëèíäðà. Ìåæäó
öèëèíäðàìè èìååòñÿ ðà-
äèàëüíûé çàçîð òîëùè-
íîé îêîëî 1 ñì, â êîòî-
ðûé çàëèòà âÿçêàÿ æèä-
êîñòü – ãëèöåðèí. Ïðè
ïîìîùè øïðèöà ñ äëèí-
íîé íàñàäêîé èç òðóáî÷-
êè ÷åðåç îòâåðñòèå â
êðûøêå â ñåðåäèíó ñëîÿ
ãëèöåðèíà ìåæäó öè-                           Ðèñ.3.2.