de lucru 5
observarea vizuală a regimurilor laminare și turbulente de mișcare fluidă.
Stăpânirea metodă de calcul pentru determinarea regimului de curgere.
Studiul practic al mișcării de cădere și a fluidelor gazoase arată că există două regimuri de curgere în mod fundamental diferite: laminar și regimuri turbulente.
Existența a două moduri de conducere brusc distincte de lichid a fost descoperit în 1839 și 1854. Germană inginer hidromecanică Hagen; fizician britanic O. Reynolds în 1883 a confirmat empiric acest fapt.
Modul laminară (de la cuvântul latin lamina - strat) se caracterizează printr-un strat peste lichid fără agitare și fără o viteză a particulelor și a fluctuațiilor de presiune. În acest mod, nici o mișcare fluidă deplasare transversală fluidizează limite pat complet determinate prin care curge lichid. În flux laminar cap constant este comandat de debit strict constant (în cazul general, este posibil regim de curgere tranzitoriu). flux laminar nu poate fi numit flux irrotational, deoarece odată cu mișcarea de rotație alternativă se produce particule lichide distincte relative centre instantanee de rotație cu o anumită viteză unghiulară, dar individul în vârtejuri de flux laminar sunt suprimate forțele de viscozitate.
Modul de mișcare laminară apare cel mai frecvent în practică, fluxul este deosebit lichidelor vâscoase (petrol, uleiuri minerale, bitum, uleiuri, și așa mai departe. P.), la viteze de curgere scăzute în canalele de secțiune transversală minoră (mișcarea apei prin porii solului, capilarele și altele asemenea) .
Regimul turbulent (din turbulentus Latină - murdar) se caracterizează printr-o mișcare haotică, dezordonată a particulelor de lichid individuale de rotație intensă, formarea vortex transversal și amestecare fluctuații de timp în domeniul vitezei și câmpului de presiune în orice punct din spațiu ocupat de curgerea turbulentă. În general, atunci când un lichid tulbure se mișcă înainte mod, cu toate acestea, particulele constituente au nu numai axial, dar, de asemenea normal componentele axelor canal ale vitezei vectorului, astfel încât se deplasează particulele lichide individuale reprezintă spațială traiectorie pe termen nelimitat curbe.
mișcare turbulentă în natură și tehnologia este laminară mai frecvente, deoarece, în practică, există condiții de obicei suplimentare care să conducă la curgere turbulenta, -. Flow neuniformă, locală hidraulică rezistență, vibrații și așa mai departe regim de curgere turbulentă se observă în cazul conducerii lichide cu viscozitate redusă (benzină, kerosen, alcool, acid, etc.), în cele mai multe cazuri, de irigare și drenaj și practica inginerie hidraulică (mișcarea apei în conducte, canale, râuri și altele asemenea).
Criteriul care permite să se determine regimul de curgere a fluidului yavlyaetsyachislo Reynolds
unde V este viteza medie de curgere, m / s; R = / P -Hydraulic rază - raportul de live-ud secheniya perimetruP, m; - cinematică vâscozității fluidului coeficient m 2 / s.
Pentru tuburi rotunde cu diametrul d numărul lui Reynolds Re ia forma următoare:
zdesd - diametrul interior al conductei, m.
Modificarea unui mod de curgere a fluidului are loc discontinuă și altele, din cauza faptului că un singur flux devine instabil, iar altul - devine. În practică de inginerie, regimul de curgere este determinat prin compararea numărului Reynolds, Re la valoarea critică Rekr .Razlichayut două valori de numere: critice mai mic număr Reynolds Re și n cr număr critic superior Reynolds Re în CD-ul.
Atunci când numerele ReynoldsaRe Re n cr flux laminar este destul de stabil: turbulența fluxului de artificiale si perturbatii sunt suprimate influența forțelor vâscoase și laminar din nou restaurat.
Când numerele ReynoldsaRe> Re CR în mișcare va fi turbulentă.
Atunci când numerele ReynoldsaRe n cr Re Re în Cr (așa-numita „zonă de tranziție“ sau „critică“), în egală măsură ambele moduri: fie laminar debitul poate fi sau turbulent. schimbare de regim laminar Cu toate acestea, în acest interval de numere Reynolds este extrem de fragilă: este suficient de curgere cea mai mică tulburare (de exemplu, împinge, etc.), și un laminar „distrus“ și devine turbulent. În calculele practice sugerează că, în zona de tranziție, probabil, regim turbulent.
Pentru majoritatea sistemelor hidraulice care funcționează în condiții de producție reale, stabilesc următoarele valori critice comune ale numărului Reynolds:
Numărul ReynoldsaRe critic inferior n cr = 2300;
număr critic superior Reynolds, Re = 4000 Cr.