Два режима течения жидкости. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости. Число Рейнольдса. Формулы для определение режима течения жидкости.

Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости

Знаменитый русский ученый Д. И. Менделеев в своем сочинении «О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании» в 1880 г. указывал на существование в природе двух режимов движения жидкости с различными законами ее сопротивления. Эта же мысль была развита и доказана в 1883 г. русским физиком Н. П. Петровым (1836—1920), впервые установившим, что при смазке силы трения, определяемые вязким сопротивлением при ламинарном движении, пропорциональны первой степени скорости. Петрову принадлежат также доказательство гипотезы Ньютона о силе внутреннего трения в жидкостях и разработка гидродинамической теории смазки.

Несколькими годами позже английский ученый Рейнольдc провел свои опыты, наглядно подтверждавшие гипотезу Менделеева о существовании ламинарного и турбулентного движения жидкости.

Ламинарный и турбулентный режи течения

Имеют место два различных по своему характеру режима движения жидкости: ламинарный и турбулентный.

При ламинарном режиме жидкость движется слоями без поперечного перемешивания, причем пульсации скорости и давления отсутствуют.

При турбулентном режиме слоистость нарушается, движение жидкости сопровождается перемешиванием и пульсациями скорости и давления.

Число Рейнольдса

Критерием для определения режима движения является безразмерное число Рейнольдса. Для труб круглого сечения число Рейнольдса определяется по формуле:

Re = υ·d/ν;

- для потоков произвольного поперечного сечения

Re = υ·Rг /ν;

или

Re = υ·Dг /ν;

где υ — средняя скорость жидкости; d — диаметр трубы; Rг — гидравлический радиус; Dг — гидравлический диаметр; ν — кинематический коэффициент вязкости жидкости.

Режим будет ламинарным, если

Re < Reкр;

ReR < ReRкр,

 

и турбулентным, если

Re > Reкр;

ReR > ReRкр,

В выражениях приведенных выше Reкр и ReRкр — критические числа Рейнольдса, для круглых труб обычно принимаемые равными соответственно 2320 и 580. В таблице приведены ориентировочные значения Reкр для некруглых каналов и некоторых гидроагрегатов, при этом число Рейнольдса определено по формуле Re = υ·Dг /ν.

Критическое число Рейнольдса для некруглых каналов

Для изогнутых каналов (витков), вращающихся вокруг внешней оси 0—0 (следующий рисунок), согласно исследованиям Ю. В. Квитковского и К. И. Толчеева, критическое число Рейнольдса получается несколько большим, чем для прямых труб.

Расчет числа Рейнольдса

Подробное видео по теме "Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости" приведено ниже.

Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.

Самые читаемые статьи в этом разделе!

Рекомендуем почитать!

Комментарии к этой статье!!

Петров 2020-02-19

Ок. Все понятно!

Ярик 2014-01-25

w=Q/F. Объемный расход поделить на площадь трубопровода.

Светлана 2014-01-25

Напишите пожалуйста формулу расчёта скорости

ффф 2013-09-12

а единицы измерения?

Борец за правду 2013-02-15

нельзя определять режим по такой методике, отвратительная статья

Игорь 2013-01-07

Спасибо!

Маньяк 2012-12-09

пасибо, помогло...

Профессор 2012-02-19

полный бесперспективняк

черный 2011-02-11

ОК

Добавить Ваш комментарий

Введите сумму чисел с картинки
Код