Два режима движения жидкости

Два режима движения жидкости

Два режима движения жидкости. Дело в том, что движение жидкости может происходить по-разному, G. It впервые на это указал Хаген (1869). Д. И. Менделеев отмечал в работе «сопротивление жидкости и воздухоплавание» (1880) очень важную ситуацию, заложившую основы современной hydraulics. It получается, что сила или трение примерно пропорциональны 1-й степени скорости, а в широкой трубе она примерно равна speed. As в результате Д. И. Менделеев уже предвидел существование 2-х режимов движения жидкости.

Детальное экспериментальное исследование гидродинамического режима было проведено британским физиком О. оно было проведено Рейнольдсом, результаты которого были опубликованы в 1883 году. Конструкция и принцип действия блока Рейнольдса выглядит следующим образом (рис.5.3).Из бака В идет испытательная жидкость и горизонтальная стеклянная труба#, начало которой находится в баке, а в конце ее находится кран к для регулировки расхода.

Расход был измерен используя измеренный бак C. вход от бака к трубе будет ровн и уменьшит препоны которые могут произойти когда жидкость войдет в трубу. Над резервуаром B находится небольшой резервуар D, заполненный раствором краски той же плотности, что и вода. Тонкая трубка, согнутая вниз, отталкивается от резервуара D, а ее заостренный выходной конец вдавливается во входной участок стеклянной трубы I. поток краски регулируется краном R. 78.

Достаточно полные лабораторные исследования режимов движения и вопрос их влияния на характер зависимости потерь напора от скорости впервые исследовал английский физик Рейнольдс. Людмила Фирмаль

• Перед началом эксперимента жидкость в баке выдерживают в неподвижном состоянии в течение нескольких часов, и все начальные возмущения устраняются. Если слегка приоткрыть клапан к, то жидкость начнет вытекать из бака по трубе I. In трубы I, устанавливается средняя скорость, соответствующая этому расходу. Затем кран Р слегка открывается, и раствор краски сливается из верхнего бака. При одновременном открытии 2 клапанов K и P по трубе движется струйка тонких цветных прямых линий, не смешиваясь со всей массой жидкости(рис. 5.4, а).

Если вы измените положение тонкой трубки, положение цветной струйки у стенки стеклянной трубки L изменится, но раствор краски все равно будет двигаться с другой trickle. As в результате в стеклянной трубке жидкость движется отдельными потоками или слоями. Я открыл кран к немного больше, я имею в виду Но… Если увеличить скорость движения жидкости в трубе, то можно наблюдать такую же картину раздельного течения жидкости и исследуемого раствора краски.

• Однако, когда кран к открывается до определенной степени, струйка начинает принимать форму волны. Ручеек продолжает двигаться независимо, но его путь изгибается и становится неточным(рис.5.4, б).Если кран открывается медленнее, то в отдельных участках струйки появляется зазор, и струйка теряет свою своеобразную форму(рис.5.4, в). Когда отверстие крана к становится больше, цветная струйка полностью схлопывается и исчезает, а вся масса исследуемой жидкости в стеклянной трубке окрашивается.

То есть частицы жидкости перемешиваются во время движения(рис. 5.4, г) и перемещаются randomly. It понятно, что скорость движения исследуемой жидкости в трубе достигала определенного критического значения, когда постепенное количественное изменение приводило к качественному изменению режима работы двигателя. Эта скорость является максимальной критической скоростью Uv.

Дальнейшее открытие крана К и связанное с ним увеличение скорости движения стеклянной трубы не приводит к внешнему изменению характера движения: вся масса будет двигаться Жидкость останется окрашенной, и только степень случайности движения частиц будет увеличиваться. Обратный процесс эксперимента, то есть когда клапан постепенно закрывается, явление повторяется в обратном порядке, но переход от случайного движения к упорядоченному упорядоченному движению происходит при низкой критической скорости в трубе.

Рейнольдсом и рядом других ученых опытным путем было установлено, что признаком режима движения является некоторое безразмерное число, учитывающее основные характеристики потока. Людмила Фирмаль

• Эта скорость называется низкой критической скоростью. Режим движения, в котором происходит слоистое движение жидкости, называется ламинарным потоком(от латинского 1-слой), в этом случае частицы жидкости не смешиваются. Нерегулярный режим движения, в котором происходит смешение частиц жидкости, называется турбулентностью. Поэтому в расход В ООН. меньше, чем k(V UK. k) всегда существует режим ламинарного потока (/)、 V > турбулентность УВЗ (2). ООН. k Y Uv.

Скорость в k, движение может быть как ламинарным, так и turbulent. It зависит от изменения скорости движения жидкости. Если скорость уменьшается, то Зона 1 /».Для K <<; V < UVZ существует турбулентный режим движения. То есть такой же, как и до этой зоны. Верно и обратное. При увеличении скорости в этой зоне режим ламинарного течения сохраняется (рис. 5.5). У. «значения для k и Uvk равны O. Это было установлено Рейнольдсом. 79. (5.5）

Смотрите также:

Задачи по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Уравнение количества движения для установившегося потоке.
2. Характеристика гидравлических сопротивлений.
3. Распределение касательных напряжений при равномерном движении.
4. Уравнения движения вязкой жидкости (уравнения Навье—Стокса).