Число Рейнольдса. Определение режима движения жидкости

Опыты Рейнольдса, а. также исследования других ученых показали, что основным критерием для определения режима движения жидкости служит безразмерный параметр Не (число Рейнольдса) [c.51]

Критерием для определения режима движения жидкости является безразмерное число Рейнольдса, которое для любого потока определяется через гидравлический радиус по формуле [c.126]

Турбулентность принадлежит к числу очень распространенных и, вместе с тем, наиболее сложных явлений природы, связанных с возникновением и развитием организованных структур (вихрей различного масштаба) при определенных режимах движения жидкости в существенно нелинейной гидродинамической системе. Прямое численное моделирование турбулентных течений сопряжено с большими математическими трудностями, а построение общей теории турбулентности, из-за сложности механизмов взаимодействующих когерентных структур, вряд ли возможно. При потере устойчивости ламинарного течения, определяемой критическим значением числа Рейнольдса, в такой системе возникает трехмерное нестационарное движение, в котором, вследствие растяжения вихрей, создается непрерывное распределение пульсаций скорости в интервале длин волн от минимальных, определяемых вязкими силами, до максимальных, определяемых границами течения. На условия возникновения завихренности и структуру развитой турбулентности оказывают влияние как физические свойства среды, такие как молекулярная вязкость, с которой связана диссипация энергии в турбулентном потоке, так и условия на границе, где наблюдаются тонкие пограничные вихревые слои, неустойчивость которых проявляется в порождении ими вихревых трубок. Турбулизация приводит к быстрому перемешиванию частиц среды и повышению эффективности переноса импульса, тепла и массы, а в многокомпонентных средах - также способствует ускорению протекания химических реакций. По мере накопления знаний о разнообразных природных объектах, в которых турбулентность играет значительную, а во многих случаях определяющую роль, моделирование этого явления и связанных с ним эффектов приобретает все более важное значение. [c.5]

Для определения режимов движения жидкости используется безразмерное число Рейнольдса [c.37]

Для определения режима движения жидкости и области сопротивления число Рейнольдса вычисляется по формуле (4.1) для напорных круглых труб или по формуле (4.2) для труб любой формы поперечного сечения. [c.95]

Лабораторная установка для демонстрации режима движения жидкости и определения числа Рейнольдса подробно описана в 3.3, а детальная ее схема приведена на рис. 3.2. [c.308]

Различают два режима движения жидкости в трубопроводах ламинарное и турбулентное, причем переход от ламинарного к турбулентному потоку наступает при определенных условиях, характеризуемых числом (критерием) Рейнольдса Ре, представляющим собой безразмерную величину, связывающую среднюю скорость потока жидкости и, диаметр сечения й трубопровода (линейный размер канала) и кинематический коэффициент вязкости жидкости V. [c.64]

Из рассмотрения формул (Х.З), (Х.5) и (Х.ба) нетрудно установить, что параметр кинетичности /7 , число Фруда Рг и число Рейнольдса Re зависят от скорости движения, т. е. состояние потока и режим его движения определяются для данного канала величиной скорости потока. Следовательно, для данного открытого русла охарактеризовать соотношение сил инерции, вязкости и гравитации, т. е. условия, при которых осуществляется изменение состояния потока и режима движения жидкости, можно графиком, где по оси абсцисс отложены скорости движения жидкости, а по оси ординат — глубины потока в русле (рис. Х.2). На этом графике нанесены прямые, отвечающие определенным значениям чисел ]/ Рг и Ке. Жирная прямая при У Рг = 1, соответствующая критическому состоянию потока, разделяет график на две части, из которых левая охватывает область спокойных потоков, а правая — область бурных потоков. Средняя заштрихованная полоса 5, ограниченная значениями числа Рейнольдса 500 и 2000, является переходной областью. Ниже этой полосы потоки ламинарные, а выше турбулентные. Таким образом, график состоит из четырех зон нижняя левая 1 — область спокойных (докритических) потоков с ламинарным режимом движения, нижняя правая 2 область бурных (сверхкритических) потоков с ламинарным режимом движения, верхняя правая 3 — область бурных (сверхкритических) потоков с турбулентным режимом движения, верхняя левая 4 область спокойных (докритических) потоков с турбулентным режимом движения. [c.180]

В механике жидкости и газа известны два разных, качественно отличных друг от друга, режима движения вязкой среды ламинарный и турбулентный. Многочисленные эксперименты указывают, что особенности ламинарного и турбулентного движений предопределяются критерием Рейнольдса, выражающим связь между молекулярным движением (через молекулярную вязкость р) и упорядоченным движением (через осредненную скорость и) в определенных геометрических условиях (через характерный размер I). Число Рейнольдса связывает между собой все определяющие параметры, характеризующие режимы движения [c.10]

Если скорость потока уменьшить, то турбулентный режим вновь переходит в ламинарный. Скорость, при которой в данных условиях происходит изменение режимов движения, называется критической. Опытным путем было установлено, что величина прямо пропорциональна кинематической вязкости v и обратно пропорциональна диаметру трубы d, т. е. ш, р = kv/d. Безразмерный эмпирический коэффициент k, входящий в формулу, одинаков для всех жидкостей и газов и не зависит от диаметра трубы. Отсюда следует, что изменение режима движения происходит при определенном сочетании параметров d н v. Этот коэффициент называется критическим числом Рейнольдса [c.286]

Программа лабораторного практикума в соответствии с объемом излагаемого курса включает следующие работы 1) определение вязкости жидкости при помощи вискозиметра Энглера 2) снятие пьезометрической и напорной линий для трубопровода переменного сечения 3) определение числа Рейнольдса при ламинарном и турбулентном режимах движения 4) экспериментальное определение коэффициента линейного гидравлического сопротивления и коэффициентов местных сопротивлений 5) исследование истечения жидкости через различные отверстия и насадки 6) снятие характеристики центробежного насоса. [c.306]

Запись уравнений Навье-Стокса в осях d,q, вращающихся вместе с рабочим колесом, предоставил возможность синтезировать комплексную схему замещения ЦН и построить векторную диаграмму его режимов. В разделе предложена также методика определения активного и инерционного гидравлических сопротивлений ЦН через конструктивные параметры машины и характеристики рабочей жидкости. Показано, что соотношение этих сопротивлений определяет одну из форм числа Рейнольдса, которое определяет режим движения жидкости. [c.6]

В технической литературе критические режимы рассмотрены только для ротационных вискозиметров типа цилиндр—цилиндр. Из многочисленных опытов известно, что ламинарный режим движения вязкой жидкости в зазоре между коаксиальными цилиндрами осуществим лишь до определенных чисел Рейнольдса. При этом существует два критических числа Рейнольдса нижнее Re и верхнее Re. При Re > Re режим течения будет чисто турбулентным, при Re режим течения ламинарный. Неравенство Re < Re < Re определяет собой область неустойчивости ламинарных течений. Для выяснения вопроса об устойчивости разработаны эффективные теоретические методы, из которых наи-О более общим является метод Ляпунова. [c.17]

Как показывают опыты, такое движение осуществляется в цилиндрических трубах с различными формами сечений, если только число Рейнольдса не превосходит некоторого определенного критического своего значения, после чего движение перестает быть ламинарным, частицы жидкости приобретают сложные траектории и приводимое в настоящем параграфе решение теряет свою силу. Практически излагаемые сейчас результаты имеют значение лишь при движениях с очень малыми скоростями или в тонких капиллярах, или, наконец, при движении очень вязких жидкостей. Подробнее об условиях существования ламинарного режима течения и явлений перехода его в более сложный, турбулентный режим будет сказано в начале главы X. [c.378]

Основным критерием для определения режима движения жидкости служит безразмерный парагметр Re (число Рейнольдса) [c.31]

Границы существования того или иного режима движения жидкости определяются двумя критическими значениями числа Рейнольдса нижним критическим числом Йскр.н и верхним критическим числом Некр.в. Значения скоростей, соответствующие этим значениям Не, также называют критическими. При Ке<Кекр.н возможен только ламинарный, а при Ке>Кекр.в — только турбулентный режим. При Некр.н<Ке< екр.в наблюдается неустойчивое состояние потока. Таким образом, для определения характера режима в каждом отдельном случае необходимо вычислить по формуле (53) или (54) число Рейнольдса и сопоставить его с критическими значениями Ке. [c.83]

Границы существования того или иного режима движения жидкости определяются двумя критическими значениями числа Рейнольдса нижним Некр. н и верхним КСкр. в- Значения скорости, соответствующие этим значениям числа Рейнольдса, также называют критическими. При Не<Кекр. н возможен только ламинарный режим, а при НеЖвкр. в — только турбулентный при Нбкр. н<Ке<Кекр. в наблюдается неустойчивое состояние потока. Таким образом, для определения характера режима движения жидкости необходимо в каждом отдельном случае вычислить по формуле (4.2) число Рейнольдса и сопоставить результат с критическими значениями. [c.99]

Предположим, что в простейшем случае имеется трубопровод диаметром й и длиной L и по нему перекачивается жидкость, кинематическая вязкость V которой (при заданной температуре перекачки) известна. Для определения потери напора в этом трубопроводе будем исходить из обобщенной формулы Лейбензона (6.6). В 65 было установлено, что входящие в эту формулу коэффициент А и показатели степени т, п и к зависят от режимов движения жидкости в трубопроводе, устанавливаемых по значениям числа Рейнольдса. В условиях рассматриваемой задачи ( = сопз1 Ь = сопз1 г=сопз1) Ре полностью определяется подаваемым по трубопроводу расходом. [c.213]

Вследствие различной структуры формул для определения коэффициента Со шкала оценки шероховатости одной и той же поверхности давалась разная (см. 48). Согласно исследованиям, граничные поверхности в открытых руслах в одних случаях являются гидравлически гладкими- , в других — <кгидравлически шероховатыми . Поэтому в каналах как с гладкими, так и с шероховатыми граничными поверхностями зависимости Я. = f(Re) или Со=/](Ке) с изменением числа Рейнольдса или точнее с изменением режима движения жидкости будут различными. [c.182]

Наличие перемешивания в турбулентном потоке и связанного с ним переноса количества движения из одного слоя жидкости в другой должно приводить к определенному выравниванию осредненных скоростей в различных точках живого сечения. При этом очевидно, что чем большей степенью турбулентности характеризуется дв1ижение жидкости (чем больше число Рейнольдса), тем больше проникновение частиц жидкости из одного слоя в другой и, следовательно, тем более выравненной должна быть эпюра скоростей. На рис. 9-1 схематически показана эпюра скоростей в круглой трубе при турбулентном режиме, подтверждаемая опытными данными. [c.82]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...