Режимы движения жидкости

Возможны два режима движения жидкостей в трубах: ламинарное и турбулентное.

Движение жидкости, при котором отсутствуют изменения (пульсация) местных скоростей, приводящее к перемешиванию жидкости, называют ламинарным (от латинского слова lamina – слой).

Турбулентный режим – движение отдельных частиц происходит по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию жидкости и хаотическому, неупорядоченному ее течению. При турбулентном режиме происходят пульсации скорости и давления в данной точке потока жидкости.

Критерием для определения режима движения является безразмерное число Рейнольдса.

Для труб круглого сечения число Рейнольдса определяется по формуле:

Для потоков произвольного поперечного сечения:

где V – средняя скорость жидкости;

d – диаметр трубы;

R – гидравлический радиус;

ν – кинаметический коэффициент вязкости.

Смена режима течения данной жидкости в трубе происходит при определенной скорости течения, которую называют критической V _кр.

Число Рейнольдса, соответствующие моменту смены режимов движения, называется критическим числом Рейнольдса и обозначается Re_кр.

Как показывают опыты, критическое число Рейнольдса приблизительно равно для цилиндрических труб Re_кр = 2300.

Режим движения жидкости определяется путем сравнения значения Re и Re_кр.

При Re < Re_кр имеет место ламинарный режим.

При Re > Re_кр – турбулентный режим.

При соблюдении некоторых условий, т.е. при устранении факторов, способствующих турбулизации потока, ламинарный режим возможен и в случае, когда Re» Re_кр, но в этом случае ламинарный режим неустойчив.