Lamináris és turbulens mozgást - studopediya

Kísérletek azt mutatják, hogy a két mód áramlási folyadékok és gázok, lamináris és turbulens.

Komplex úgynevezett lamináris áramlás keverés nélkül, és anélkül, hogy a folyékony részecskék sebessége és a nyomás ingadozása. A lamináris folyadékáramlást egyenes cső állandó keresztmetszetű összes áramvonalak párhuzamosak a tengelye a csövek, nincs keresztirányú elmozdulás folyadékot. Azonban lamináris áramlás nem tekinthető lehessen beállítani, mintha ez nem látható örvény, hanem a transzlációs mozgása zajlik elrendelte a forgómozgást az egyes részecskék a folyadék körül a pillanatnyi központok egy bizonyos szögsebesség.







Nevezzük turbulens áramlás kísérő intenzív keverés és a folyadék sebessége és nyomás ingadozás. A turbulens áramlás, valamint a fő hosszanti mozgása a folyadék bekövetkezik keresztirányú mozgást és forgómozgást az egyes mennyiségű folyadék.

A változás az áramlási üzemmódban történik specifikus arányú közötti V sebesség, d átmérőjű, és a viszkozitás υ. E három tényező szerepel a képlet a dimenziómentes Reynolds-szám Re = Vd / υ, így természetes, hogy a számos Re. az meghatározásának kritériuma vízjárás a csőben.

Szám Re. ahol lamináris áramlás jön egy viharos, akkor az úgynevezett kritikus Rekr.

Mivel a kísérletek azt mutatják,, kerek csövek Rekr = 2300 azaz Re Rekr - turbulens. Pontosabban, a teljesen kifejlett turbulens áramlás csövek jön létre csak akkor, ha Re = 4000, és a Re = 2300-4000 van egy átmeneti kritikus területen.







Módosítása az aktuális módot, ha a Re cr annak a ténynek köszönhető, hogy az egyik áramlási instabillá válik, és a többi - válik.

Tekintsük részletesebben a lamináris áramlás.

Az egyik legegyszerűbb típusú viszkózus folyadék áramlás lamináris áramlás egy hengeres cső, és különösen annak a konkrét esetben - az állandósult egységes mozgást. Elmélet lamináris mozgást alapján Newton súrlódás. Ezt a súrlódási a rétegek között a mozgó folyadék az egyetlen forrása a energiaveszteség.

Tekintsünk egy beállított lamináris folyadékáramlást egy egyenes cső, d = 2 r0

Hogy kizárja a gravitáció és ezáltal egyszerűsíti a levezetés azt feltételezzük, hogy a cső vízszintes.

Hagyja szakaszában 1-1 a nyomás P1 és szakasz 2-2 - P2.

Miatt állandó cső átmérője V = const, £ = const, míg a Bernoulli-egyenlet a kiválasztott szakaszok formáját ölti:

így, hogy megmutatja a piezométerek telepített szakaszok.

A folyadékáram izolátum hengeres térfogata.

Az egyenlet a egyenletes mozgás a kiválasztott folyadék térfogata egyenlő 0 erők összege ható a hangerő.

Ebből következik, hogy a tangenciális feszültségeket keresztmetszetének a cső van lineárisan változik függvényében sugarú.

Ha kifejezetten a nyírófeszültség t Newton törvénye, akkor van

A mínusz jel van annak a ténynek köszönhető, hogy a számlálási irány R (a tengely a szemközti falon a referencia Y irányban (a fal)

És ebben az esetben a T értéke az előző egyenlet, megkapjuk

Ezért tapasztaljuk, hogy a sebesség növekedés.

Integrálása get.

Az integrációs konstans talált a állapotban r = r0; V = 0

Kerületi sebesség egyenlő az R sugár

Ez a kifejezés a sebességeloszlás törvény az keresztmetszete egy kör alakú cső lamináris áramlás. A görbe mutatja a görbén található parabola másodfokú. A maximális sebesség fordul elő, hogy a keresztmetszet középpontjában r = 0 egyenlő

Alkalmazzuk ezt a törvényt eloszlási sebességek kiszámításához az áramlási sebesség.

Area dS javasoljuk, hogy tegyen egy gyűrű r sugarú és szélessége dr

Miután az integráció a teljes keresztmetszeti területe, azaz a K = 0 és r = r0

Mert a törvény kifejezetten az ellenállás; (Flow keresztül az előző képlet)

μ = υρ r0 = D / 2 γ = ρg. Akkor megkapjuk a törvény Puareylya;