Режимы движения жидкости. Существование двух принципиально разных режимов движения жидкости было отмечено Г

Существование двух принципиально разных режимов движения жидкости было отмечено Г. Хагеном (Хаген, Готтхильф Генрих Людвиг) в 1839 и 1854 гг.

В 1880 г. Дмитрий Иванович Менделеев также высказал суждение о существовании двух режимов движения жидкости вследствие различия законов сопротивления движению. Позже в 1883г. английский физик Осборн Рейнольдс установил, что ламинарное течение переходит в турбулентное, когда введенная им безразмерная величина превышает критическое значение. В честь его работ назван критерий перехода от одного режима к другому - Число Рейнольдса.

Позже профессор Петербургского технологического института Н. П. Петров экспериментально подтвердили наличие двух режимов.

Существует два режима движения жидкости:

· ламинарный (от лат. lamina – прямая). Ламинарным называется такой режим, когда поток жидкости движется отдельными струйками или слоями и траектории отдельных частиц между собой не пересекаются. В практике ламинарный режим имеет место при движении жидкостей с большой вязкостью (нефти, смазочных масел), при движении воды через тонкие трубки, в трубопроводах при малых скоростях потока.

· турбулентный (от лат. turbo – вихрь). Турбулентным называется такой режим, когда струйчатость потока нарушается, все струйки перемешиваются, и траектории движущихся частиц приобретают сложную форму, пересекаясь между собой. В практике чаще всего имеет место турбулентный режим движения жидкости.

Критерием движения жидкости является число Рейнольдса Re – безразмерная величина, представляющая собой отношение произведения средней скорости потока V и характерного для рассматриваемого случая линейного размера (характерного параметра потока) L к кинематической вязкости жидкости n:

.

Для круглых трубопроводов характерным параметром потока является диаметр d: тогда

.

Для ламинарного режима Re < 2320. Зависимость потерь от скорости .

Для турбулентного режима Re > 4000. Зависимость потерь от скорости .

Если 2320 < Re < 4000 – уже не ламинарный режим, но еще и не турбулентный – такое состояние потока называется переходным (состояние перехода от ламинарному к турбулентному).

Для открытых русел:

Характерный параметр – R – гидравлический радиус. Тогда

,

где , и число Рейнольдса Re = 2320 – критическое значение для открытых русел. Re_кр = 580.

Режим движения жидкости необходимо знать для определения потерь напора при движении жидкости.

Дата добавления: 2014-01-11