Режимы движения жидкостей

Режимы движения жидкостей.
В зависимости от характера движения жидкости различают 2 основные режима движения – это ламинарный и турбулентный, кроме того, бывает переходный режим.
1. Ламинарный режим – это Слоевое или послойное движение жидкости. Ламинарный режим наблюдается при малых скоростях жидкости, при этом струйки движутся параллельно не перемешиваясь.

max

Средняя скорость потока (при ламинарном).

2. Турбулентный режим – это вихревой беспорядочный режим движения. Наблюдается при больших скоростях движения маловязких жидкостей. При турбулентном режиме струйки пересекаются друг с другом и жидкость полностью перемешивается. Однако при турбулентном движении у стенок трубопровода наблюдается ламинарный режим. Слой толщиной называется ламинарным пограничным слоем. Распределение скоростей по сечению плавное и напоминает гиперболу.


Рейнольдс в 1883 году установил, что режим движения жидкости зависит от скорости движения , от и диаметра трубопровода. Им предложено выражение под названием «Критерий Рейнольдса»
;
Эти величины безразмерны.
Он установил, что если число Re меньше 2300 то это соответствует ламинарному режиму движения, а если Re 10000, то это турбулентный режим. Если же Re находится в промежутке этих величин, то этот режим называется переходным.
Числа 2300 и 10000 соответствующие переходу из одного режима в другой называются критическими значениями числа Re и скорость жидкости называется критической.
При определении режима движения жидкости в не круглых трубах или каналах вместо диаметра следует подставлять значение эквивалентного диаметра т.е.


где S –площадь поперечного сечения потока; П – смачиваемый периметр.
ТЕМА: ЭНЕРГИТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ПОТОКА ЖИДКОСТИ.
УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛЛИ.
E = E_n + E_k
const P
Жидкость независимо от того находится ли в движении или в покое обладает определенным запасом энергии. В общем случае полная энергия жидкости равна сумме внутренней потенциальной и кинетической энергии, в свою очередь потенциальная энергия бывает 2х видов, это потенциальная энергия положения и потенциальная энергия давления.
Z – это расстояние измеренное по вертикали между центром тяжести потока жидкости и некоторой горизонтальной плоскостью сравнения проведенной произвольно.