 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Короткі теоретичні відомості. Рух реальної рідини супроводжується втратами її енергії на подолання сил опору руху
Рух реальної рідини супроводжується втратами її енергії на подолання сил опору руху. Величина втрат енергії залежить за інших рівних умов від режиму руху.
Існує два режимируху рідини: ламінарний і турбулентний. Ламінарним (від лат. láminos - шар) називається режим, при якому струминки рідини в потоці рухаються шарами прямолінійними або плавно змінними траєкторіями, не змішуючись між собою. Силивнутрішнього тертя або в'язкості, що виникають між шарами при ламінарному русі, недають виявлятися пульсаціям швидкості окремих частинок іїх переходу в сусідні шари.
Турбулентним (від лат. turbulentus - безладний) називається режим, при якому багатошаровість руху рідини порушена, з'являється пульсація швидкості (зміна вектора швидкості частинки рідини у часі), що викликає більш або менш інтенсивне перемішування частинок у потоці.
Експериментальні дослідження показали, що втрати енергії в потоці на подолання опору по довжині істотно залежать від режиму руху рідини, тому вивчення режимів і закономірностей, що їх визначають, має велике значення для практики.
Режим руху рідини визначається числом Рейнольдса:
(3.1)
де v - середня швидкість потоку;
l - лінійна характеристика потоку;
μ - коефіцієнт динамічної в'язкості;
ρ - густина рідини.
Для напірної труби круглого перерізу число Рейнольдса записується у вигляді:
(3.2)
де d - діаметр труби, м;
v - коефіцієнт кінематичної в'язкості, м2/с.
Для відкритих каналів лінійною характеристикою є гідравлічний радіус:
(3.3)
де ω - площа поперечного перерізу, м2;
χ -змочений периметр, м.
Отже, число Рейнольдса записується так:
(3.4)
Характерною ознакою ламінарного руху є переважаючий вплив дії сил в'язкості і незначний - сил інерції. Рух буде виключно стійким, поки інерційні сили малі. При відчутному впливі інерційних сил стійкість руху стає відносною.
За критерій режиму руху рідини приймається критичне число Рейнольдса (Rекр). Нижче вказаного значення всі збурення будуть гаситися силами в’язкості, і потік стає ламінарним. Якщо число Рейнольдса є вищим за це критичне значення, то сили інерції перевищують сили в'язкості, і рух стає турбулентним, тобто Re < Reкр є ознакою ламінарного режиму. Якщо Re > Reкp, режим течії є турбулентним з різною мірою турбулентності. Для круглих труб, якщо Reкp < 2320, і для відкритих потоків, якщо Re < 580, режим руху буде стійким ламінарним.
Однак, якщо усунути джерела збурення потоку (забезпечити плавний підхід потоку до труби, в якій проводиться дослідження), то при Red > 2320 режим може залишатися ламінарним, але не стійким. За таких умов досить невеликого збурення потоку, щоб режим з ламінарного перейшов у турбулентний.
Поиск по сайту: