Глава 3. Режимы течения жидкости.

Существует два режима течения реальной жидкости:

- ламинарный,

- турбулентный.

Ламинарное течение - слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и пульсаций скорости и давлений. При таком течении линии тока вполне определяются формой русла, по которому течет жидкость.

Турбулентным называется течение, сопровождающееся интенсивным перемешиванием жидкости и пульсациями скоростей и давлений. При турбулентном течении векторы скоростей имеют не только осевые, но и нормальные к оси русла составляющие, поэтому наряду с основным продольным по руслу перемещением происходит и поперечное перемещение (перемешивание).

Если в гладкой цилиндрической трубе увеличить расход жидкости, то происходит переход от ламинарного режима течения к турбулентному.

Переход от одного режима к другому происходит скачком. Установлено, что существует критическое значение скорости, при котором происходит смена режимов течения.

- критическое число Рейнольдса.

Устанавливается опытным путем.

Для выяснения типа режима нужно рассчитать число Рейнольдса Re и сравнить его с критическим Re_кр.

Число Рейнольдса Re — это безразмерный критерий, вычисляемый по формулам:

— для напорных потоков

Re =vd/υ,

где v – скорость движения жидкости;

d — внутренний диаметр напорного трубопровода;

υ – кинематическая вязкость жидкости.

— для безнапорных потоков

Re =vR/υ,

где R — гидравлический радиус безнапорного потока, м (см. с. 14).

Критическое число Рейнольдса Re_кр — это число Рейнольдса, при котором наступает смена режима движения.

Для напорных потоков

Re_кр=2320,

для безнапорных потоков

Re_кр » 500.

Если - ламинарное течение,

-турбулентное течение.

Для некруглых каналов число определяется:

где - гидравлический диаметр,

- площадь сечения,

- периметр сечения.

Гидравлический радиус

Для круглых сечений

зависит от формы проходного сечения.

- гладкие концентрические зазоры

- гладкие эксцентрические зазоры

- пакет дроссельных шайб

- рабочая щель золотника