РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ 7- 1. Ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости

Режим движения жидкости как при свободном, так и при вынужденном движении определяется в значительной степени скоростью движения. При малых скоростях движения возможен так называемый ламинарный режим движения жидкости. При ламинарном движении жидкости отдельные слои жидкости, несмотря на различные скорости, не перемешиваются. При увеличении скорости отдельные слои жидкости при движении приобретают волнообразную форму, что соответствует переходному режиму течения жидкости. При дальнейшем увеличении скорости отдельные слои жидкости начинают перемешиваться, движение жидкости становится неупорядоченным. Этот режим движения жидкости называется турбулентным. Следует учитывать, что и при турбулентном движении вблизи омываемой жидкостью поверхности в так называемом пограничном слое движение жидкости ламинарное. Переход движения жидкости из одного режима в другой определяется числом Рейнольдса [c.67]

В гидротехнической и строительной практике (при движении обычной воды) чаще всего имеет место турбулентный режим движения жидкости, который является более сложным, чем ламинарный. [c.28]

Режим движения жидкости, промежуточный между ламинарным и турбулентным, называется переходным. Интервал существования переходного режима ограничивается критическими значениями Ре, р [c.40]

Основываясь на некоторых теоретических соображениях, а также на результатах опытов, Рейнольдс установил общие условия, при которых возможны существование ламинарного и турбулентного режимов движения жидкости и переход от одного режима к другому. Оказалось, что состояние (режим) потока жидкости в трубе [c.152]

Итак, при преобладании сил инерции, которые зависят от скорости (иначе говоря, при больших значениях Re) возникает турбулентный режим движения, а при преобладании сил вязкости (при малых значениях Re) — ламинарный. Однако описанный метод исследования, ясный по своей идее, пока еще не дал количественных решений для течения жидкости в трубах. [c.141]

Режим движения жидкости, промежуточный между ламинарным и турбулентным, называется переходным. [c.168]

Гидродинамические условия развития процесса. При вынужденном движении жидкости внутри трубы различают два режима течения ламинарный и турбулентный. Ламинарный режим наблюдается при малых скоростях движения жидкости. При скоростях потока, больших некоторого значения Шкр, режим течения переходит в турбулентный. Для различных жидкостей и трубопро- [c.73]

Режим движения жидкости (газа) бывает ламинарным и турбулентным. При ламинарном режиме течение устойчивое, а струйки потока движутся, не смешиваясь, плавно обтекая встречающиеся на их пути препятствия. [c.18]

Режим движения жидкости ламинарный 53—55, 300 ---турбулентный 53—60, 300 [c.375]

Ламинарное движение в трубке осуществляется при небольших перепадах давления, и по мере увеличения перепада давления характер течения жидкости может измениться. При движении жидкости при больших перепадах давления в трубке осуществляется особый режим. течения, получивший позднее название турбулентного. Основная особенность турбулентного режима течения вязкой жидкости заключается в беспорядочном характере траекторий частиц жидкости и в наличии беспрерывных относительных перемещений частиц, позднее названных пульсациями. [c.433]

На практике чаще наблюдается турбулентный режим течения жидкости, например, при движении воды в трубах из-за ее сравнительно малой вязкости и большой скорости течения. При движении вязких жидкостей (нефти, масла и др.), а также при движении жидкостей с малой вязкостью, но с небольшой скоростью, наблюдается ламинарный режим течения. [c.30]

Такой режим движения жидкости называется турбулентным. Опыты показали, что турбулентный режим движения жидкости наступает тогда, когда превышено определенное значение числа Рейнольдса, называемое критическим. При получении числа Рейнольдса в процессе анализа картины течения жидкости указывалось, что это число характеризует соотношение между инерционными силами в потоке и силами вязкости. Турбулентный режим течения наступает вследствие существенного преобладания сил инерции над силами вязкости (скорость и плотность жидкости велики, вязкость мала). При определенном соотнощении этих величин ламинарное движение становится неустойчивым, этому моменту и соответствует критическое число Рейнольдса. Для случая обтекания плоской поверхности это значение равно [c.260]

Режим движения жидкости. Различают ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости. [c.157]

Как известно из гидравлики, режим движения жидкости бывает ламинарный, если частицы ее движутся параллельно стенкам, и турбулентный— при вихревом неупорядоченном перемещении частиц. При этом переход ламинарного движения жидкости в трубах в турбулентное определяется величиной критерия Рейнольдса [c.103]

Режим движения жидкости при Не < 2300 будет ламинарным, при Ре > 2300 — турбулентным. [c.103]

Характер (режим) движения жидкости разделяют на ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме жидкость движется параллельными струйками, не смешивающимися между собой. Струйки имеют различные скорости, но скорость каждой струйки постоянна и направлена вдоль оси потока жидкости. Ламинарный режим наблюдается при малых скоростях движения или при высокой вязкости жидкости. Скорость частиц по сечению трубы изменяется по параболе от нуля у стенок до максимума на оси трубы. Средняя скорость жидкости равна половине максимальной скорости. [c.18]

Режим движения жидкости, при котором сохраняются отдельные струйки жидкости, называется ламинарным, т. е. слоистым. Беспорядочный режим движения жидкости называется турбулентным. [c.81]

На основании данных опытов О. Рейнольдса установлено, что значения критических скоростей, соответствующих точкам перехода ламинарного режима в турбулентный, непостоянны и зависят от рода жидкости, точнее ее плотности и вязкости, а также от диаметра труб. Но независимо от условий движения (разные скорости, диаметры труб и род жидкостей) режим движения жидкости характеризуется численным значением безразмерного параметра Ке, называемого критерием, или числом Рейнольдса [c.82]

На коэффициент сопротивления влияет также режим движения жидкости— ламинарный или турбулентный. Применяемое при гидравлических расчетах для определения потерь напора уравнение (П.2) относится к турбулентному режиму, которому свойствен квадратичный закон сопротивлений. Поэтому при использовании этой зависимости для ламинарного режима коэффициенты сопротивления движению жидко- [c.87]

В зависимости от соотношения сил инерции и тяжести (гравитационных сил) состояние потока может быть различным — спокойным (до-критическим), критическим и бурным (сверхкритическим) (см. 49). Исследования показывают, что и в открытых руслах режим движения жидкости может быть как турбулентным, так и ламинарным (учитывая к тому же, что под жидкостью следует понимать не только воду), а граничные поверхности русла как и в напорных трубах в одних случаях могут быть гидравлическими гладкими , в других — <(.гидравлически шероховатыми . [c.177]

Согласно гипотезе Прандтля, непосредственно у стенки, ограничивающей турбулентный поток, возникает некоторый пограничный слой. В части этого слоя непосредственно у стенки режим движения жидкости будет ламинарным, поэтому эту часть пограничного слоя называют ламинарной пленкой. Непосредственно за ламинарной пленкой располагается тонкий слой жидкости, который представляет переходную зону от ламинарного к турбулентному режиму. В сумме ламинарная пленка и переходная зона составляют пограничный слой. [c.42]

Для движения шаровидных частиц в жидкости в области переходного режима от ламинарного к турбулентному также выведены соответствующие закономерности. Наиболее общий метод определения скорости падения шаровидных частиц основан на экспериментальной зависимости между коэффициентом сопротивления (по ному легко подсчитать величину сопротивления) и безразмерным параметром Рейнольдса, характеризующим режим движения жидкости. Этот метод хорошо освещен в литературе и здесь пе рассматривается. [c.53]

II. Режим движения жидкости. Движение жидкости может иметь ламинарный или турбулентный характер. В первом случае частицы жидкости в форме отдельных несмешивающихся струй следуют очертаниям канала или стенки и профиль скоростей на достаточном удалении от начала трубы имеет вид правильной параболы. Подобное распределение установившихся скоростей обусловливается наличием сил внутреннего трения (вязкости) между частицами жидкости. При этом максимальная скорость движения частиц жидкости, перемещающейся по оси трубы, в 2 раза больше средней скорости их движения, получаемой в результате деления секундного объема жидкости на площадь поперечного сечения трубы (рис. 14.1, а). [c.224]

Режим движения жидкости определяет механизм переноса теплоты в процессе теплоотдачи. При ламинарном движении перенос теплоты от жидкости к стенке (или наоборот) осуществляется главным образом путем теплопроводности. При турбулентном движении такой способ передачи теплоты наблюдается лишь в ламинарном пограничном слое, а внутри турбулентного ядра теплота переносится путем конвекции. При этом на интенсивность теплоотдачи в основном влияет термическое сопротивление пограничного слоя. Последнее наглядно иллюстрируется рис. 14.2, на котором представлена схема движения жидкости при обтекании плоской поверхности (пластины). [c.225]

Различают два режима движения ламинарный и турбулентный. Режим движения, при котором жидкость движется слоями, называют ламинарным. При этом под слоем понимают геометрическое место частиц жидкости, двигающихся с одинаковой скоростью. Таким образом, [c.27]

Характер движения жидкости и границы ламинарного и турбулентного режима в основном зависят от температурного напора А/ = — t . При малых значениях температурного напора вдоль всей поверхности будет преобладать ламинарное движение жидкости. При больших температурных напорах будет преобладать турбулентный режим движения. В развитии естественной конвекции форма тела играет второстепенную роль. Основное значение для свободного потока имеет длина поверхности, вдоль которой происходит теплообмен. [c.441]

При тр = 3 для взвеси частиц окиси магния в воздухе с относительным содержанием 0,001 можно принять п з 16 а. Следовательно, как и ожидалось, для всех исследованных взвесей реализовался режим свободных частиц . При этом, несмотря на турбулентный характер течения жидкости, частицы находятся в состоянии ламинарного движения со скольжением (разд. 5.5). [c.197]

Переход ламинарного в турбулентный режим движения жидкости в пограничном слое наступает при Re.— 10 . При числах Рейнольдса, больших —10 , пограничный слой жидкости на поверхности цилиндра становится турбулентным. Поскольку он харакк - [c.186]

Наибольший интерес для практического использования представляет турбулентный режим движения жидкости, при котором обеспечивается наиболее высокая эффективность теплоотдачи. С введением критериев подобия oroBapHBaiQT условия перехода от ламинарного к турбулентному режиму. Как показали исследования, при значениях критерия Re<2000 в системе имеет место ламинарное движение, при Re>2000 в жидкости возникают вихри и движение становится турбулентным. Развитое турбулентное движение устанавливается при Re>10000. Режим движения при I0000>Re>2000 является переходным. [c.45]

Основываясь на некоторых теоретических соображениях (см. далее гл. XVII), а также на результатах опытов, Рейнольдс установил общие условия, при которых возможны существование ламинарного и турбулентного режима движения жидкости и переход от одного режима к другому. Оказалось, что состояние (режим) потока жидкости в трубе зависит от величины безразмерного числа, которое учитывает основные факторы, определяющие это движение среднюю скорость v, диаметр трубы d, плотность жидкости р и ее абсолютную вязкость ц. Это число (позже ему было присвоено название числа Рейнольдса) имеет вид [c.149]

Режим движения жидкости существенным образом зависит от соотношения действующих на частицы жидкости сил. Если при движении жидкости доминируют силы вязкости, то режим движения ламинарный (течение мазута, густого масла, патоки) Ке<Кекр. Если преобладают силы инерции, то режим движения турбулентный КеЖвкр. [c.41]

Вначале толщина движущегося вдоль поверхности нагретого слоя жидкости мала и ее течение носит ламинарный характер. Постепенно в движение увлекается все большее количество жидкости, толщина ламинарного слоя растет, затем он разрушается и возникает турбулентный режим течения жидкости. При ламинарном режиме коэффициент теплоотдачи с увеличением толщины слоя твижущейся жидкости уменьшается, а при турбулентном — резко возрастает и далее по высоте поверхности сохраняется постоян-шм. [c.212]

Как известно, движение может быть ламинарным и турбулентным. При движении жидкости переход ламинарного потока в турбулентный определяется значением числа Рейнольдса Re.Опытом установлено, что при всех значениях Re < R k, = 2200 поток движется ламинарно. Если поток искусственно завихрить, то по истечении некоторого времени обязательно восстановится ламинарный режим, если только Re < R k,, следовательно, при указанном условии ламинарный режим, является устойчивым. [c.336]

Для любого потока по известным и, й, V можно составить и вычислить число Рейнольдса Ре = и /у и сравнить его с критическим значением Квкр. Если Ре<Кекр, то 1><Ун.кр И режим движения жидкости ламинарный если Не>Ккр, то у>ии.кр и режим движения, как правило, турбулентный. Однако создание специальных условий движения жидкости (плавный вход в трубу, изоляция от динамических воздействий и т. п.) позволяло в лабораторных условиях получать и наблюдать ламинарное движение в трубах при числах Не, доходивших до (40- 50) 10 и более. Но такое ламинарное движение очень неустойчиво, и достаточно воздействия малого возмущения, чтобы произошел переход в турбулентное движение. [c.113]

Порядок выполнения работы. Опыты по первой части лабораторной работы проводятся на установке, изображенной на рис. 5-3. Сначала кран К приоткрывается для пропуска малого расхода воды. Уровень воды в баке поддерживается постоянным. Расход воды определяется объемным способом Q=Wjt (см. работу 1), а средняя скорость движения воды в трубе v = Qjопределения кинематической вязкости v следует измерить температуру воды Г, затем найти v по формуле Пуазейля или по построенному в соответствии с этой формулой графику. Тогда число Рейнольдса определится как Re = tлабораторной установке ее диаметр 20—50 мм). При малых чис,т1ах Рейнольдса струйка краски движется не смешиваясь с окружающей жидкостью, т. е. режим движения ламинарный. При большем открытии крана К можно, наблюдая за характером движения окрашенной струйки, установить переход от ламинарного режима к турбулентному. При этом следует, вновь найдя среднюю скорость v и кинематическую вязкость V, определить R kp. При дальнейшем увеличении расхода (числа Рейнольдса) будет наблюдаться устойчивый турбулентный режим с заметным перемешиванием краски с водой. При турбулентном режиме движения также вычисляется число Рейнольдса. [c.351]

Режим движения жидкости в трубе может быть ламинарным, переходным или турбулентным. Если Ке < 2200, то движение в трубе будет ламинарным в области з 1ачений Не/ от 2,2-10 до 10 имеет место переходный режим движения, при Не/ > 10-1 — турбулентный характер движения жидкости [43]. [c.202]

Описанный выше режим течения жидкости, при котором передача теплоты и сил трения поперек потока происходит за счет движения молекул, называется л а-минарным (слоистым). При определенных условиях— малой вязкости жидкости, большой скорости, большом диаметре трубы — течение жидкости становится неустойчивым и ламинарный режим течения переходит в турбулентный (бурный). При этом отдельные струйки жидкости теряют свои очертания, макрочастицы жидкости движутся в хаотическом беспорядке, совершая неустойчивые колебания. Как и при ламинарном режиме, у стенки трубы выполняется условие прилипания и профиль скорости качественно сохраняет свой вид, однако он становится более плоским, чем при ламинарном режиме. Это происходит потому, что скорость в поперечном сечении турбулентного потока выравнивается в большей степени, чем в поперечном сечении ламинарного, так как передача количества движения по радиусу происходит теперь не за счет молекул, а за счет поперечных неупорядоченных движений макрочастиц жидкости (каждая макрочастица содержит большое количество молекул, поэтому ее эффективность как носителя возрастает). Профиль температуры при турбулентном движении также становится более плоским, чем при ламинарном, потому что и теплота переносится поперек потока макрочастицами, и не молекулами. [c.221]

Как было показано в 2.5, если число Рейнольдса (2.1) течения между двумя смазываемыми поверхностями имеет большие значения, тогда движение в смазочном слое становится турбулентным. Турбулентный режим движения качественно отличается от ламинарного (который имеется обычно в подшипниках) появлением пульсации параметров течения во времени скорости, давления и т.д. Из-за этого в уравнениях движения (2.35) появляется ряд дополнительных членов, представляющих турбулентные напряжения, которые увеличивают касательные усилия внутри смазочной жидкости. Эти напряжения имеют прямым следствием выравнивание распределения скоростей по направлению х , нормальному к смазываемым поверхностям. В ламинарном режиме скорости V, и з, ориентирующиеся в направлении х, (направление относительной скорости V между поверхностями) и х , изменяются параболически с х . В турбулентном режиме изменение средних скоростей во времени в направлениях %и Жд значительно более сложно [1]. [c.231]

Проблема устойчивости течения жидкости хорошо известна в классической гидромеханике. В обш ем виде эту проблему можно сформулировать следующим образом. Пусть дана хорошо постаь-ленпая краевая задача. Может существовать (и даже быть получено в явном виде) точное решение уравнений движения, удовлетворяющее всем граничным условиям, которое является стационарным в эйлеровом смысле d dt = 0). Все же такое решение может быть неустойчивым в том смысле, что если в некоторый момент времени наложить на это решение малые возмущения, то эти возмущения самопроизвольно будут стремиться возрастать с течением времени, а не затухать. Это означает, что существует другое (возможно, нестационарное) решение уравнений движения и что практически наблюдаемый режим течения будет нестационарным, поскольку, конечно, в реальном случае невозможно избежать каких-либо возмущений. Типичным примером этого является турбулентное течение в трубе постоянного сечения, где имеется также стационарный, но неустойчивый режим течения, называемый ламинарным. [c.297]

До значений Re = 2300 поток жидкости в трубе остается ламинарным, при больших значениях Re поток переходит в турбулентный. Ламинарный поток является устойчивым только в докрити-ческой области (до Re = 2300). При некоторых специальных мерах предосторожности ламинарное движение можно наблюдать при числах Re, значительно превышающих критическое. Однако такой режим движения является неустойчивым и при малейшем возмущении потока переходит в турбулентный. [c.403]

В первой главе при описании течений в газожидкостных системах было дано определение режима снарядного течения (см. рис. I, б). Напомним, что этот режим течения характеризуется периодическим прохождением вдоль оси трубы больших, сравнн.мых по размеру с диаметром трубы, пузырей газа. Будем предполагать, что пространство между газовыми пузырями, заполненное жидкостью, не содержит дисперсных газовых включений. Будем также считать, что возмущенно жидкости, вызванное прохождением данного пузыря газа, не влияет на скорость всплывания остальных пузырей, и их движение можно считать независимым. Таким образом, рассмотрим движение одного большого газового пузыря в условиях ламинарного и турбулентного профилей скорости жидкости [71]. Основным гидродинамическим [c.209]

Заканчивая главу, отметим, что, как это> следует из ее содержания, вопрос о потерях напора необходимо рассматривать раздельнст для движения жидкости при ламинарном и турбулентном реж имах, подразделяя последний на движения в гладких руслах и шероховатых. [c.78]

При КеЖбкр режим движения является турбулентным, при Reкритического числа Рейнольдса зависит от условий входа з трубу, шероховатости ее стенок, отсутствия или наличия пеэвоначальных возмущений в жидкости, конвекционных токов и до. [c.149]

Кроме конфигурации граничных поверхностей необходимо учитывать влияние режимов движения жидкости па величину и механизм, потерь. Как известно из гл. 2 и 5, кинематические структуры ламинарного ji турбулентного потоков различны турбулентные пулбсащш "Гпорождают добавочные касательные напряжения, которые вызывают увеличение потерь энергии в турбулентных потоках по сравнению с ламинарными при сопоставимых условиях. Для оценки потерь важно знать условия перехода ламинарного течения в турбулентное. Этот вопрос рассмотрен в п. 6.6. Здесь укажем только на классический опыт О. Рейнольдса, который, наблюдая поведение подкрашенных струек жидкости в стеклянной трубке, установил сугцествование критического значения числа Re =-- vdh, определяющего границу между ламинарным и турбулентным режимами. Если для круглых труб число Рейнольдса определять по формуле Re = vdiv (где а — средняя скорость потока d—диаметр трубы), то, как показали опыты О. Рейнольдса и других исследователей, при Re < Re p = = 2300 наблюдается устойчивый ламинарный режим, при Re > [c.140]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...