Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 40 стр.

     При ламинарном (слоистом) движении скорость течения жидкости в
каждой точке пространства не изменяется со временем. В случае течения по
цилиндрической трубе вся жидкость как бы разбивается на цилиндрические
слои, скорость которых вдоль трубы закономерно убывает по направлению
от центра трубы к ее стенкам. Для ламинарного потока средняя скорость Wср
движения жидкости равна половине максимальной Wмакс скорости (в центре
трубы), т.е. Wср = 0,5 Wмакс.
     При турбулентном движении перемещение жидкости носит вихреоб-
разный характер, а скорость ее течения в произвольной точке постоянно из-
меняется. Кривая распределения скоростей движения в турбулентном ядре
потока имеет более пологий ход. Для турбулентного потока выполняется ра-
венство Wср = 0,726 Wмакс.
Ламинарные и турбулентные потоки могут превращаться один в другой.
Английский ученый Рейнольдс (1883 г.) показал, что характер движения оп-
ределяется величиной некоторого безразмерного комплекса, названного кри-
терием Рейнольдса Re. Он может быть выражен через различные величины.
В частности, при обтекании твердого тела потоком жидкости
             Re = w.d/ν,                                  (1.42)
где w - скорость обтекания; d - диаметр тела; ν - коэффициент кинематиче-
ской вязкости.
     Для случая течения в трубах круглого сечения поток является ламинар-
ным при Re меньше 2100, при Re больше 2320 течение становится турбу-
лентным. Таким образом, турбулентность потока возрастает с увеличением
его скорости, размера обтекаемого тела и со снижением вязкости жидкости
(газа).
Вязкостные характеристики жидкой и газообразной среды в значительной
степени определяют многие явления в технологических процессах. Величина
вязкости среды существенно влияет на движение нефти и нефтепродуктов,
природного газа и других материалов при перемещении их по трубопрово-
дам. Они учитываются во всех остальных случаях, когда имеет место пере-
мещение тела в той или иной жидкой или газовой среде.
     Диффузия - процесс самопроизвольного перемещения вещества в про-
странстве, ведущий к равномерному заполнению всего имеющегося объема
молекулами данного вещества и выравниванию его концентраций. Диффузия
может осуществляться только тогда, когда в различных точках пространства
концентрация вещества неодинакова. Движущей силой диффузии является
градиент концентраций, т.е. их изменение в соседних участках фазы.
     На рис. 1.6 представлена одна из схем диффузии (газа, жидкости к по-
верхности твердой фазы), часто встречающаяся в технологических процес-
сах. К поверхности твердого тела прилегает слой δ жидкого или газообразно-
го реагента, в котором выравнивание концентраций во всех случаях происхо-
дит только за счет процесса молекулярной диффузии. В остальном объеме
раствора их выравнивание может быть осуществлено конвективной диффу-
зией (макродиффузией), например перемешиванием.

                                    40