Режимы течения жидкости в трубах

Режимы течения жидкости в трубах

Режимы течения жидкости в трубах. Эксперименты показывают, что 2 режима или 2 типа течения жидкостей и газов в трубе являются possible. It является ламинарным и турбулентным. Указанный поток жидкости можно наблюдать в устройстве, показанном на рисунке. 1.39.It состоит из бака а с водой, из которого выходит стеклянная трубка б с краном С. TL V O Используйте водный раствор контейнера и определенные краски. Эта краска может быть введена в стеклянную трубку B с помощью струйки через трубку.

Если вы откроете кран C немного и нальете воду в трубу на медленной скорости, а затем с помощью крана E поместите краску в поток воды, вы увидите, что краска, введенная в трубу, не смешивается с потоком воды. Струйка краски будет хорошо видна по всей стеклянной трубе. Это так называемый ламинарный поток (ламинарный поток). Поскольку скорость потока воды в трубе постепенно увеличивается, открывая кран C, картина потока изменяется в первую очередь.

Это указывает на ламальность потока жидкости и отсутствие перемешивания. Пьезометр или трубка Пито, прикрепленная к трубке, указывает на постоянство давления и скорости во времени, отсутствие колебаний(пульсаций). Людмила Фирмаль

• При нанесении на жидкость, вместо M Ca-p \?} Могут использоваться числа Коши, равные K =M<sup class=»reg»>®</sup>. После этого, на некотором расходе потока, свое быстрое изменение occurs. At на выходе из трубки поток краски начинает колебаться, затем он смешивается с размытым потоком воды, и образование и вращательное движение вихря жидкости становится заметным. Пьезометры и трубки Пито показывают непрерывную пульсацию давления и скорости в потоке воды. Поток, как его обычно называют, становится турбулентным (см. Рисунок 1.39 выше). По мере уменьшения расхода ламинарный поток восстанавливается. Так, ламинарным потоком называется ламинарный поток, в котором частицы жидкости не перемешиваются и нет пульсации скорости и pressure.

In этот поток, все линии тока полностью определяются формой канала, по которому течет жидкость. Ламинарный поток В прямой трубе с постоянным сечением все линии тока направлены параллельно оси трубы, т. е.*прямолинейно. Боковое движение жидкости отсутствует. Ламинарный поток очень упорядочен, и при постоянном давлении он становится строго установленным потоком (хотя в общем случае он не может быть стабильным).Однако его нельзя считать невидимым. Нет видимого вихря, но в то же время поступательное движение, есть регулярное вращательное движение отдельных частиц жидкости вокруг мгновенного центра с несколькими угловыми скоростями.

• Турбулентность называется интенсивным перемешиванием жидкости и сопровождается пульсациями скорости и давления. Движение отдельных частиц напоминает неупорядоченное и нерегулярное движение газа molecules. In турбулентные потоки, вектор скорости которых имеет компоненты, являющиеся не только осевыми, но и перпендикулярными оси канала, поэтому наряду с основным продольным движением жидкости вдоль канала происходят боковые движения (перемешивание) и вращательные движения отдельных объемов жидкости. Это объясняет скорость и пульсацию давления. • Состояние потока конкретной жидкости в конкретной трубке называется критическим, с определенной средней скоростью поперечного сечения V (; P). ^ КЛ » & y71.

Безразмерный коэффициент пропорциональности k, который входит в эту формулу, одинаков для всех жидкостей и газов 1 и диаметра трубы. Это означает, что изменения в структуре потока происходят при определенном соотношении между скоростью потока, диаметром и вязкостью V. к = р; СГ с?/ У Полупустые безразмерные числа называются критическими числами Рейнольдса 、 Кекул-б’КР (//В. (1.76） Как показывает эксперимент, круглая труба vekr I? 2300. Поэтому по критерию подобия Рейнольдса можно определить состояние потока жидкости в трубе. Ke<; если поток kekr ламинарный, то Ke> Neyar-турбулентный.

Этот результат согласуется с теорией гидродинамического подобия, описанной выше, и вполне естественно, что именно число Рейнольдса является критерием для определения режима течения в трубе. Людмила Фирмаль

• Точнее, полностью развитая турбулентность в трубе устанавливается только в Ke ^ 4000, а в Ke = 2300 h-4000 имеется переходная, критическая область. Вы можете рассчитать удельную скорость жидкости, ее вязкость, диаметр трубы, количество Кек и определить расход жидкости по сравнению с Кекр. На самом деле, существует как ламинарный, так и турбулентный поток, первый в основном наблюдается, когда вязкая жидкость, такая как смазочное масло, движется по трубе, последний обычно происходит в водопроводной трубе, а бензин, керосин течет, спирт, кислота и другие жидкости с низкой вязкостью. Изменение структуры потока при достижении КСВ обусловлено тем, что один поток теряет устойчивость, а другой-усиливается.

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Применение уравнения количества движения к жидкости.
2. Основы гидродинамического подобия.
3. Кавитация.
4. Теория ламинарного течения в круглых трубах