Ламинарен и турбулентен движение на флуиди - studopediya
Експерименти показват, че има два режима на потока на течности и газове, ламинарен и турбулентен.
Комплекс наречен ламинарен поток без разбъркване и без течни колебания скорост на частиците и налягане. В ламинарен флуиден поток в права тръба с постоянно напречно сечение всички естественото течение са успоредни на оста на тръбите, не е напречно преместване течност. Въпреки това, ламинарен поток не може да се счита irrotational, като че не се вижда вихър, но също и с постъпателно движение се извършва подредени въртеливото движение на отделните частици на течност около своите моментните центрове с определена ъглова скорост.
Се нарича турбулентен поток, придружава интензивно бъркане и колебанията на флуидите скорост и налягане. В турбулентен поток, заедно с основната надлъжна движение на флуида възниква напречно движение и въртеливо движение на отделни обеми течност.
Промяната на режим поток става в специфично съотношение между скорост V на диаметър D, и ню на вискозитета. Тези три фактора са включени във формулата за безразмерна число на Рейнолдс Re = Vd / υ, така че е естествено, че броят на Re. е критерий за определяне режима на потока в тръбата.
Номер Re. в която ламинарен поток влиза в бурен, той нарича критична Rekr.
Както експериментите показват, за кръгли тръби Rekr = 2,300 т.е. Re
Промяна на текущия режим, когато Re кр се дължи на факта, че един поток става нестабилен, а другият - става.
Помислете за по-подробно на ламинарен поток.
Един от най-простите видове вискозна течност поток е ламинарен поток в цилиндрична тръба, и особено неговия конкретен случай - стабилно равномерно движение. движение Теория ламинарен течност на базата на закона на триене на Нютон. Това триене между слоевете на течността се движат е единственият източник на загуба на енергия.
Разглеждане на потока набор ламинарен течност в права тръба с г = 2 r0
За да се изключи влиянието на гравитацията и по този начин се опрости деривация приемем, че тръбата е хоризонтална.
Нека в раздел 1-1 на налягането е Р1 и точка 2-2 - Р2.
Поради постоянен диаметър тръба V = конст, £ = конст, докато уравнение на Бернули за избрани участъци под формата:
по този начин, че ще покаже пиезометри инсталирани в секции.
Течният поток изолира цилиндричен обем.
Уравнението на равномерно движение в избраната обема на течността, която е равна 0 сума на силите, действащи върху обема.
От това следва, че тангенциални напрежения в напречното сечение на тръбата се променят линейно като функция от радиус.
Ако изразим увеличен стрес тон със закон на Нютон, а след това ние имаме
знак минус се дължи на факта, че посоката на броене R в (от оста на стената срещу у позоваване посока (стената)
И заместване стойността на т през предходната уравнението, получаваме
Следователно ние откриваме увеличение на скоростта.
Интегриране получите.
Константата на интеграция установено от състоянието при г = r0; V = 0
Периферна скорост е равен на радиуса г
Този израз е закона за разпределение скорост в напречното сечение на кръгла тръба в ламинарен поток. Кривата показва, кривата на скоростта е парабола от втора степен. Максималната скорост, която се проявява в напречното сечение на център R = 0 е равна на
Ние прилагаме този закон на разпределение на скоростите за изчисляване на скоростта на потока.
Площ DS е препоръчително да се вземе пръстен с радиус R и ширина д-р
След интеграция по цялата площ на напречното сечение, т.е. от г = 0 до R = r0
Защото законът изразя съпротивата; (Поток през предходната формула)
μ = υρ r0 = D / 2 γ = ρg. След това ние получаваме закона Puareylya;