Гидроэнергетика

Учебник:


Полезные ссылки:

Лекции:

Ламинарный и турбулентный режимы течения

В 1883 г. английский физик О.Рейнольде провел на экспериментальный установке, схема которой представлена на рис.1.6, исследования, обнаружившие наличие двух разных режимов течения жидкости. В напорный бак 7 из подводящего трубопровода 2 поступала испытуемая жидкость 6, уровень котрой в баке поддерживался постоянным с помощью переливной перегородки 1. Из напорного бака жидкость направлялась в прозрачный трубопровод 9, снабженный плавным входом и регулирующим вентилем 10 для изменения расхода жидкости. Небольшая емкость 3 наполнялась нерастворимым в испытуемой жидкости красителем 4, имеющем одинаковую с ней плотность. Краситель из емкости 3 по тонкой трубке 8 подводился ко

входу в экспериментальный трубопровод 9. Расход красителя регулировался вентилем 5.

о

Image

Рис. 1.6: Опыты Рейнольдса по установлению режимов движения жидкости: а - схема экспериментальной установки; б - ламинарный режим; в - турбулентный режим

Многочисленные опыты с изменением рода жидкости, ее скорости и температуры, диаметра трубопровода обнаружили два характерных режима движения, схематично представленных на рис. В одном режиме краска, попав в поток испытуемой жидкости в виде тонкой струйки в центре живого сечения потока или на его перифирии продолжала двигаться компактной струйкой. В другом струйка краски, попав в поток жидкости, быстро разрушалась, разбиваясь на отдельные частички, хаотично движущиеся в дальнейшем и продолжающиеся дробиться.

Наблюдаемая картина течения свидетельствует о различном балансе сил взаимодействия различных элементарных объемов жидкости между собой и с частичками красителя — сил инерции и сил вязкости. Двигаясь по инерции, элементарные объемы среды стремятся сохранить величину и направление скорости, в то время как вязкие силы внутреннего трения пытаются сгладить различие в скоростях соседних объемов. Если силы вязкости существенно превосходят силы инерции FB33K ^ ^инерции, то наблюдается течение, в котором отдельные слои жидкости (газа) двигаются, не переме- шиваясь, параллельно друг другу. Такой режим течения называется ламинарным (laminated — слоистый).

предыдущаяследующая