Ламинарный и турбулентный режимы течения. Опыты Рейнольдса. Число Рейнольдса

На основании результатов своих опытов с окрашенными струйками Рейнольдс показал, что ламинарный режим течения вязкой жидкости в цилиндрической трубе осуществляется только до тех пор, пока безразмерный параметр течения, названный позднее числом Рейнольдса, не будет превышать своего критического значения. Если же этот параметр превысит своё критическое значение, то течение вязкой жидкости из ламинарного режима внезапно, скачком переходит в турбулентный режим при этом скачком меняется и зависимость коэффициента сопротивления от значений числа Рейнольдса. [c.434]

Вблизи передней кромки пластины (см. рнс. 8.19) пограничный слой ламинарный, так как даже при турбулентном внешнем потоке скорость и толщина пограничного слоя малы, а значит, мало число Рейнольдса Rea = ыб/v. Поскольку б j/j , режим течения можно характеризовать более условным числом Re = ox/v. Как показывают результаты опытов, переход к турбулентному режиму на пластине наблюдается при [c.361]

Существуют два режима течения жидкости (газа) ламинарный и турбулентный. Ламинарное течение является упорядоченным слоистым течением все частицы во время движения остаются в своем слое и не перемешиваются с соседними. Как показывают опыты, ламинарный режим течения соответствует достаточно малым значениям числа Рейнольдса. [c.40]

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]

Изложены основы флуктуационной теории П. Пригожина, которая позволяет единообразно формулировать критерии потери устойчивости ( кризиса ) для макроскопических процессов, режимов или структур в областях, далеких от состояния равновесия. Рассмотрены критическая точка жидкости, возникновение пульсаций при одномерном и вращательно-поступательном течениях несжимаемой жидкости, кризис течения газа по трубе, переход ламинарного течения в турбулентное. Для последнего процесса даны оценки числа Рейнольдса в случаях обтекания плоской пластины и течения в цилиндрической трубе, согласующиеся с опытом. [c.119]

При сверхкритических значениях скорости и числа Рейнольдса струйка подкрашенной жидкости полностью перемешивается с основной жидкостью на малом расстоянии от места подачи и весь основной поток равномерно окрашивается. Так как переход к такому течению происходит внезапно, то ясно, что при этом ламинарный режим течения сменяется качественно отличным режимом с мощным переносом вещества (подкрашенной жидкости) от слоя к слою поперек потока (рис. 6.1,6). Этот режим беспорядочного бурного течения называется турбулентным. Опыты показывают, что переход от ламинарного режима течения к турбулентному сопровождается аналогичной интенсификацией теплопередачи между слоями жидкости и жидкостью и стенками трубы и увеличением потерь на трение, т. е. интенсификацией поперечного переноса ко- [c.115]

Опытами Рейнольдса также установлено, что переход от ламинарного режима к турбулентному зависит от рода жидкости (ее плотности р и вязкости 1) и диаметра трубы /), но независимо от условий опыта режим течения определяется безразмерным параметром, названным критерием или числом Рейнольдса, вычисляемым по формуле [c.86]

Re= 1,54-10 1,9-10 . Как видно из приведенного рисунка, с увеличением амплитуды вибрации Avgf теплоотдача увеличивается и достигает К = 1,2. При сравнительно малых значениях Avof наблюдается уменьшение теплоотдачи примерно на 10%. Следует отметить, что влияние вибраций в данных опытах на теплоотдачу при турбулентном режиме течения меньше, чем при ламинарном. Это объясняется тем, что относительная амплитуда колебания Аоо// о при увеличении числа Рейнольдса и при ограниченных величинах Auq уменьшается. [c.231]

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]

По формуле (3-13) можно вычислить число Рейнольдса для потока любого сечения. Оказывается, что эежим течения полностью определяется числом Рейнольдса и не зависит от величин у, р, с , р в отдельности. Существует некоторое значение числа Рейнольдса, которое называют критическим Ре р. При Ке<Ке р течение ламинарно, а при Ке>Не р — турбулентно. Точнее, в каждом конкретном случае существует некоторый узкий диапазон значений чисел Рейнольдса, которые можно рассматривать как критические. При критических значениях числа Рейнольдса и происходит смена режимов движения жидкости (эту смену можно считать скачкообразной, так как диапазон Ке р узок). Опытами установлено, что для напорного движения жидкости в цилиндрических трубах круглого сечения Reкp 2300. [c.32]

Основной количественной характеристикой явления перемежаемости служит доля времени существования турбулентного режима в данном сечении трубы. 3)ту безразмерную величину, равную нулю, если течение все время ламинарное, и единице, если течение сохраняет турбулентную форму, называют коэффициентом перемежаемости и обозначают бук-Еой V- Величина эта зависит, как от рей,-кольдсова числа потока, так и от расстояния X от входа в трубу. На рис. 212 в упрощенной форме (опущены экспериментальные точки) показано изменение коэффициента перемежаемости в круглой трубе в зависимости от рейнольдсова числа Яе и относительного расстояния от входа в трубу х/с1 по опытам И. Ротта ) на воздухе и воде и Д. Колза ) на воде. Коэффициент перемежаемости резко возрастает в области критического значения числа Рейнольдса, причем в ближних к входу сечениях позже, чем в дальних. На рис. 213 кружками, не связанными с кривой, показан профиль скоростей при Ке = 2550 и у = 0.7- Там же приводятся относящиеся к тому же рейнольдсову числу профили скоростей при [c.668]

Как видно, при уменьшении числа Рейнольдса турбулентный тепловой поток снижается сильнее, чем ламинарный. Расчеты показывают, что при значении Кедао 1,5-10 максимальные значения коэффициентов теплоотдачи при ламинарном и турбулентном режимах течения примерно равны. При этом устанавливается ламинарный режим на всей поверхности. Из опытов следует, что значение при переходе ламинарного слоя в турбулентный равно на гладкой поверхности примерно 5-10 . [c.172]

Характер, режим течения хорощо характеризуется здесь величиной числа Рейнольдса. При Ке < 2320 течение в фубах ламинарное, а при Ке > 10" -турбулентное. Когда 2320 < Ке < 10 ООО, имеют место переходные режимьг При турбулентном и переходных режимах вклад свободной конвекции в общее осредненное значение а настолько мал, что практически это не обнаруживается опытами. При этих режимах изменение величины критерия Ог не влияет на величину Ки, т.е. критерий Ог, численно сфемясь к нулю, вырождается. [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...