Subiect 24 este laminară și mișcare fluid turbulent

Pierderea de energie în mișcare fluidă depind de modul de mișcare fluidă.

Cercetarea fundamentală în ceea ce privește tratamentul mișcării fluidului au fost făcute de știință englez Osborne Reynolds în 1883 - 1885 ani în configurația experimentală specială, prezentată schematic în fig. 45. Într-un tub cilindric de sticlă printr-o intrare lichid neted trunchi de con este alimentat din rezervorul 1, în cazul în care se liniștește sistemul Trellis. Rezervorul (rezervor) 1 suficient de mare. Înălțimea nivelului lichidului din rezervor este menținut constant. La capătul sticlei tubului 2 macara montată 3 pentru controlul debitului. măsurarea ratei debitului este realizată cu ajutorul de măsurare rezervor 4 și cronometru.

În secțiunea de admisie a conductei prin tubul subțire 5 al containerului 6 este alimentat cu densitatea lichidului nuanțate și un debit aproape aceleași caracteristici de curgere a fluidului în conductă. supapă de reglare a debitului de cerneală 7. fluid trickle nuanțate permite vizualizarea (a face vizibile) modelul de curgere în tub.

1 - un rezervor (rezervor); 2 - tubul de sticlă; 3 - supapă pentru reglarea debitului; 4 - măsurare rezervor; - 5 - tub pentru alimentarea nuanțate fluid; 6 - vas cu soluție nuanțate lichidă; 7 - supapă pentru controlul alimentării cu lichid fumurii; 8 - macaraua pe rezervor dimensionale

Figura 45 - Instalarea Reynolds pentru studiul modurilor de mișcare fluid

Pentru valori mici ale vitezei v prelinge colorată arată fire cu limite clar definite. (Fig. 46, de asemenea).

Mișcarea lichidului în care nici o schimbare (ondulație) vitezele locale, care conduc la amestecarea lichidului, numit laminare (din lamina Latină - placa strat). Lichidul se deplasează pentru a se amestecă straturile nu se separă

La viteze mari penei colorate începe să se îndoaie și devine ondulată (Fig. 46, b). Acest lucru se datorează schimbării timpului (oscilații) vectorilor viteză de curgere locală.

Figura 46 - laminara (a) și turbulent (b, c) deplasarea fluidului

Prezența ondulații transversale este semnul distinctiv al debitului turbulent. Prin urmare, apariția unor oscilații transversale ale lichidului colorat se prelinge o indicație a tranziției de la laminar la curgere turbulentă.

Odată cu creșterea în continuare a debitului prelinge dezintegrează în vârtejuri individuale sunt clar vizibile, amestecarea fluxurilor de vopsit cu întreaga masă a lichidului care curge. La o mică distanță de orificiul de intrare (10 ... 20 diametre de țeavă) flux este uniform colorată (fig. 46 c).

Mișcarea lichidului în care există o schimbare (unda) vitezele locale în mărime și direcție, rezultând într-un apel de amestecare turbulentă a fluidului (de la cuvântul latin turbulentus - murdar, turbulentă).

Reynolds a constatat că tranziția de la laminar la curgere turbulentă și invers este determinată de viteza de curgere medie v. curgere dimensiunea transversală caracteristică L. proprietățile fizice ale fluidului: r densitate și o viscozitate (vâscozitate dinamică coeficient h sau cinematic de vâscozitate n). În general, regimul de curgere a lichidului determinat de complexul adimensional compus din valorile menționate și numărul apelat (criteriu) Reynolds:

Numărul Reynolds harakterizuetotnoshenie forțe de inerție la forțele de frecare (vâscozitate).

Ca o dimensiune tipică geometrică a secțiunii transversale efective a debitului L iau adesea diametrul țevii d (pentru conducte de presiune rotunde) pentru conducte necirculare și depresurizat hidraulic raza R sau diametrul echivalent. Apoi, respectiv

Re =. =. Redekv =

Debitul la care mișcarea de schimbare a modului de lichid, numit critic. Reynolds a descoperit existența a două viteze critice: viteza critică superioară - în laminară tranziție la mișcarea turbulentă, și o viteză critică mai mică - în regim de tranziție de curgere turbulentă este laminară. Prin urmare, există un număr superior și inferior critic Reynolds.