Regimuri de curgere laminare și turbulente

Experimentele arată că există două moduri sau două tipuri de curgere a lichidelor și gazelor în țevi: laminar și turbulent.

Debitul laminar se numește flux stratificat fără amestecarea particulelor lichide și fără pulsații ale vitezelor și presiunii. Cu acest flux, toate fluxurile sunt determinate de forma canalului prin care curge lichidul. Atunci când fluxul laminar de lichid într-o conductă dreaptă cu flux constant, toate fluxurile sunt paralele cu axa tubului, adică simplă; nu există mișcări transversale ale lichidului.







Curgerea turbulentă se numește flux, însoțită de amestecarea intensă a fluidului și de pulsațiile vitezelor și presiunilor. Mișcarea particulelor individuale se dovedește a fi similară cu mișcarea haotică, neregulată a moleculelor de gaze. In curgerea turbulentă, vectorii de viteză nu sunt numai axial, dar, de asemenea normal componentele axelor de canal, astfel încât, împreună cu principalele mișcarea longitudinală a fluidului de-a lungul cursului produce mișcarea transversală (agitare) și mișcarea de rotație a volumului de lichid individuale. Aceasta explică pulsațiile vitezelor și presiunii.







Regimul de curgere al unui fluid dat variază în acest tub aproximativ la o anumită viteză medie de curgere a secțiunii transversale Vcr, numită critică. După cum arată experimentele, valoarea acestei viteze este direct proporțională cu vâscozitatea cinematică și invers proporțională cu diametrul d al țevii, adică

Coeficientul de proporționalitate fără dimensiuni inclus în această formulă este același pentru toate lichidele și gazele, precum și pentru toți parametrii conductei. Aceasta înseamnă că schimbarea regimului fluxului are loc cu o anumită relație între viteză, diametru și vâscozitate:

Acest rezultat este de acord cu teoria de similaritate hidrodynamică de mai sus și este destul de natural ca numărul Reynolds să fie criteriul determinării regimului fluxului în tuburi.

După cum se arată în experimente, pentru conductele cu secțiune circulară.

Astfel, criteriul similarității lui Reynolds permite judecătorului regimul de curgere a unui lichid într-o țeavă. La debit este laminar, turbulent.

Modificarea regimului de debit se datorează faptului că un flux, la atingerea numărului critic Reynolds, își pierde stabilitatea, în timp ce celălalt îl dobândește.







Trimiteți-le prietenilor: