Основной закон вязкого сопротивления

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

При движении жидкости в трубах и других водотоках энергия потока расходуется на преодоление сопротивлений движению (потери напора). Возникающие при движении жидкости сопротивления (так называемые гидравлические сопротивления) можно разделить на два вида: 1) сопротивления по длине, обусловленные силами трения; 2) местные сопротивления, обусловленные изме­нениями скорости потока по величине и направлению.

Возможны два резко отличающихся режима движения жидкостей: ламинарный и турбулентный. Существование двух режимов движения подтверждено экспериментально в 1883 г. известным английским ученым Осборном Рейнольдсом.

Рис. 3.3. Режимы движения жидкости: а – схема прибора Рейнольдса; 1,3,5 - сосуды с жидкостью; 2 – труба; 4 – вентиль; б – ламинарный режим; в – турбулентный режим.

Схема прибора для демонстрации режимов движения показана на рис.

Ламинарное (параллельно-струйное) движение (от латинского lamina — лист, полоса) — строго упорядоченное, j слоистое движение без перемешивания жидкости (рис. б). | Пьезометр, присоединенный к трубе с установившимся ламинарным движением, показывает неизменность давления и скорости во времени, отсутствие колебаний (пульсаций).

Турбулентное (беспорядочное) движение (от латинского turbu-lentus — бурный, беспорядочный) характеризуется интенсивным перемешиванием частиц жидкости и пульсациями скоростей и давлений. При турбулентном режиме движения наряду с основным продольным движением жидкости вдоль трубы наблюдаются поперечные перемещения и вращательное движение отдельных объемов жидкости (рис. 3.3, в).

Изменение режимов движения жидкости в трубе наблюдается при определенной скорости потока, которую называют критической V_Kp.

Дата добавления: 2014-01-03