Seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen, dua mod aliran cecair dan gas adalah mungkin: laminar dan turbulen.

Laminar ialah aliran kompleks tanpa percampuran zarah bendalir dan tanpa denyutan kelajuan dan tekanan. Dengan pergerakan laminar cecair dalam paip lurus keratan rentas malar, semua garis aliran diarahkan selari dengan paksi paip, tiada pergerakan melintang cecair. Walau bagaimanapun, gerakan lamina tidak boleh dianggap sebagai irotasi, kerana walaupun tiada vorteks yang kelihatan di dalamnya, serentak dengan gerakan translasi terdapat gerakan putaran tertib bagi zarah bendalir individu di sekeliling pusat serta-merta mereka dengan halaju sudut tertentu.

Aliran turbulen ialah aliran yang disertai dengan percampuran sengit cecair dan denyutan kelajuan dan tekanan. Dalam aliran bergelora, bersama-sama dengan pergerakan longitudinal utama cecair, pergerakan melintang dan pergerakan putaran isipadu cecair individu berlaku.

Perubahan dalam rejim aliran berlaku pada nisbah tertentu antara kelajuan V, diameter d, dan kelikatan υ. Ketiga-tiga faktor ini termasuk dalam formula kriteria Reynolds tanpa dimensi R e = V d /υ, oleh itu adalah wajar bahawa nombor R e merupakan kriteria yang menentukan rejim aliran dalam paip.

Nombor Re di mana gerakan laminar menjadi gelora dipanggil Recr kritikal.

Seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen, untuk paip bulat Recr = 2300, iaitu, di Re< Reкр течение является ламинарным, а при Rе >Recr - bergelora. Lebih tepat lagi, aliran turbulen yang dibangunkan sepenuhnya dalam paip ditubuhkan hanya pada Re = 4000, dan pada Re = 2300 - 4000 kawasan kritikal peralihan berlaku.

Perubahan dalam rejim aliran apabila Re cr dicapai adalah disebabkan oleh fakta bahawa satu aliran kehilangan kestabilan, dan yang lain memperoleh kestabilan.

Mari kita pertimbangkan aliran laminar dengan lebih terperinci.

Salah satu jenis pergerakan cecair likat yang paling mudah ialah gerakan laminar dalam paip silinder, dan khususnya kes khasnya ialah gerakan seragam keadaan mantap. Teori pergerakan bendalir lamina adalah berdasarkan hukum geseran Newton. Geseran antara lapisan bendalir yang bergerak ini adalah satu-satunya sumber kehilangan tenaga.

Mari kita pertimbangkan aliran laminar cecair yang ditetapkan dalam paip lurus dengan d = 2 r 0

Untuk menghapuskan pengaruh graviti dan dengan itu memudahkan kesimpulan, mari kita anggap bahawa paip itu terletak secara mendatar.

Biarkan tekanan dalam bahagian 1-1 sama dengan P 1 dan dalam bahagian 2-2 - P 2.

Oleh kerana diameter paip malar V = const, £ = const, maka persamaan Bernoulli untuk bahagian yang dipilih akan mengambil bentuk:

Oleh itu, inilah yang akan ditunjukkan oleh piezometer yang dipasang di bahagian.


Mari kita pilih isipadu silinder dalam aliran cecair.

Mari kita tuliskan persamaan gerakan seragam bagi isipadu cecair yang dipilih, iaitu kesamaan 0 daripada jumlah daya yang bertindak ke atas isipadu itu.

Ia berikutan bahawa tegasan tangen dalam keratan rentas paip berbeza secara linear bergantung pada jejari.

Jika kita menyatakan tegasan ricih t mengikut hukum Newton, kita akan mempunyai

Tanda tolak adalah disebabkan oleh fakta bahawa arah rujukan r (dari paksi ke dinding) adalah bertentangan dengan arah rujukan y (dari dinding)

Dan gantikan nilai t ke dalam persamaan sebelumnya, kita dapat

Dari sini kita dapati kenaikan kelajuan.

Selepas melakukan penyepaduan kami mendapat:

Kami mencari pemalar pengamiran daripada syarat untuk r = r 0; V=0

Kelajuan dalam bulatan jejari r adalah sama dengan

Ungkapan ini ialah hukum taburan halaju ke atas keratan rentas paip bulat dalam aliran laminar. Lengkung yang menggambarkan gambarajah halaju ialah parabola darjah kedua. Kelajuan maksimum yang berlaku di tengah bahagian pada r = 0 ialah

Mari kita gunakan hukum taburan halaju yang terhasil untuk mengira kadar aliran.

Adalah dinasihatkan untuk mengambil kawasan dS dalam bentuk cincin dengan jejari r dan lebar dr

Kemudian

Selepas penyepaduan ke atas keseluruhan luas keratan rentas, iaitu, daripada r = 0, kepada r = r 0

Untuk mendapatkan hukum penentangan, kami menyatakan; (melalui formula aliran sebelumnya)

(

µ=υρ r 0 = d/2 γ = ρg. Kemudian kita memperoleh undang-undang Poireille;

Pergerakan bendalir yang diperhatikan pada kelajuan rendah, di mana aliran bendalir individu bergerak selari antara satu sama lain dan paksi aliran, dipanggil pergerakan bendalir lamina.

Mod gerakan Laminar dalam eksperimen

Idea yang sangat jelas tentang rejim lamina pergerakan bendalir boleh didapati daripada eksperimen Reynolds. Penerangan terperinci.

Cecair mengalir keluar dari tangki melalui paip lutsinar dan melalui paip ke longkang. Oleh itu, cecair mengalir pada kadar aliran kecil dan tetap tertentu.

Di pintu masuk ke paip terdapat tiub nipis di mana medium berwarna memasuki bahagian tengah aliran.

Apabila cat memasuki aliran cecair yang bergerak pada kelajuan rendah, cat merah akan bergerak dalam aliran yang sekata. Daripada eksperimen ini kita boleh membuat kesimpulan bahawa cecair mengalir secara berlapis, tanpa percampuran dan pembentukan pusaran.

Cara pengaliran bendalir ini biasanya dipanggil lamina.

Mari kita pertimbangkan undang-undang asas rejim lamina dengan pergerakan seragam dalam paip bulat, mengehadkan diri kita kepada kes di mana paksi paip mendatar.

Dalam kes ini, kami akan mempertimbangkan aliran yang telah terbentuk, i.e. aliran dalam bahagian, yang permulaannya terletak dari bahagian masuk paip pada jarak yang memberikan bentuk stabil terakhir taburan halaju ke atas bahagian aliran.

Mengingati bahawa rejim aliran laminar mempunyai watak berlapis (jet) dan berlaku tanpa percampuran zarah, ia harus diandaikan bahawa dalam aliran laminar hanya akan ada halaju selari dengan paksi paip, manakala halaju melintang akan tiada.

Orang boleh bayangkan bahawa dalam kes ini cecair yang bergerak seolah-olah dibahagikan kepada sejumlah besar lapisan silinder nipis tak terhingga, selari dengan paksi saluran paip dan bergerak satu ke dalam yang lain pada kelajuan yang berbeza, meningkat dalam arah dari dinding ke paksi paip.

Dalam kes ini, halaju dalam lapisan secara langsung bersentuhan dengan dinding disebabkan oleh kesan lekatan adalah sifar dan mencapai nilai maksimumnya dalam lapisan yang bergerak di sepanjang paksi paip.

Formula aliran laminar

Skim gerakan yang diterima dan andaian yang diperkenalkan di atas memungkinkan untuk secara teori menetapkan hukum taburan halaju dalam keratan rentas aliran dalam mod lamina.

Untuk melakukan ini, kami akan melakukan perkara berikut. Mari kita nyatakan jejari dalaman paip dengan r dan pilih asal koordinat di tengah keratan rentasnya O, mengarahkan paksi x sepanjang paksi paip, dan paksi z secara menegak.

Sekarang mari kita pilih isipadu cecair di dalam paip dalam bentuk silinder jejari y tertentu dan panjang L dan gunakan persamaan Bernoulli padanya. Oleh kerana paksi mendatar paip z1=z2=0, maka

di mana R ialah jejari hidraulik bagi bahagian isipadu silinder yang dipilih = y/2

τ – daya geseran unit = - μ * dυ/dy

Menggantikan nilai R dan τ ke dalam persamaan asal yang kita dapat

Dengan menyatakan nilai yang berbeza bagi koordinat y, anda boleh mengira halaju pada mana-mana titik dalam bahagian. Kelajuan maksimum jelas akan berada pada y=0, i.e. pada paksi paip.

Untuk mewakili persamaan ini secara grafik, adalah perlu untuk memplot halaju pada skala tertentu dari beberapa garis lurus AA dalam bentuk segmen yang diarahkan sepanjang aliran bendalir, dan menyambungkan hujung segmen dengan lengkung yang licin.

Lengkung yang terhasil akan mewakili lengkung taburan halaju dalam keratan rentas aliran.

Graf perubahan daya geseran τ merentasi keratan rentas kelihatan berbeza sama sekali. Oleh itu, dalam mod lamina dalam paip silinder, halaju dalam keratan rentas aliran berubah mengikut undang-undang parabola, dan tegasan tangen berubah mengikut undang-undang linear.

Keputusan yang diperolehi adalah sah untuk bahagian paip dengan aliran laminar yang dibangunkan sepenuhnya. Malah, cecair yang memasuki paip mesti melepasi bahagian tertentu dari bahagian masuk sebelum undang-undang pengagihan halaju parabola sepadan dengan rejim lamina diwujudkan dalam paip.

Pembangunan rejim lamina dalam paip

Perkembangan rejim lamina dalam paip boleh dibayangkan seperti berikut. Biarkan, sebagai contoh, cecair memasuki paip dari takungan besar, tepi lubang masuknya dibulatkan dengan baik.

Dalam kes ini, halaju pada semua titik keratan rentas masuk akan hampir sama, kecuali lapisan dinding yang sangat nipis, yang dipanggil (lapisan berhampiran dinding), di mana, disebabkan oleh lekatan cecair ke dinding, penurunan kelajuan yang hampir tiba-tiba kepada sifar berlaku. Oleh itu, lengkung halaju di bahagian masuk boleh diwakili dengan agak tepat dalam bentuk segmen garis lurus.

Apabila kita bergerak dari pintu masuk, disebabkan geseran di dinding, lapisan cecair yang bersebelahan dengan lapisan sempadan mula perlahan, ketebalan lapisan ini secara beransur-ansur meningkat, dan pergerakan di dalamnya, sebaliknya, perlahan.

Bahagian tengah aliran (inti aliran), yang belum ditangkap oleh geseran, terus bergerak sebagai satu keseluruhan, dengan kelajuan yang lebih kurang sama untuk semua lapisan, dan kelembapan pergerakan dalam lapisan dekat dinding tidak dapat tidak menyebabkan peningkatan dalam kelajuan dalam teras.


Oleh itu, di tengah-tengah paip, di teras, halaju aliran meningkat sepanjang masa, dan berhampiran dinding, dalam lapisan sempadan yang semakin meningkat, ia berkurangan. Ini berlaku sehingga lapisan sempadan meliputi keseluruhan keratan rentas aliran dan teras dikurangkan kepada sifar. Pada ketika ini, pembentukan aliran berakhir, dan lengkung halaju mengambil bentuk parabola yang biasa untuk rejim lamina.

Peralihan daripada aliran laminar kepada aliran gelora

Dalam keadaan tertentu, aliran bendalir lamina boleh menjadi bergelora. Apabila kelajuan aliran meningkat, struktur berlapis aliran mula runtuh, gelombang dan vorteks muncul, perambatan yang dalam aliran menunjukkan peningkatan gangguan.

Secara beransur-ansur, bilangan vorteks mula meningkat, dan meningkat sehingga aliran pecah kepada banyak aliran yang lebih kecil bercampur antara satu sama lain.

Pergerakan huru-hara aliran kecil tersebut menunjukkan permulaan peralihan daripada aliran laminar kepada gelora. Apabila kelajuan meningkat, aliran laminar kehilangan kestabilannya, dan sebarang gangguan kecil rawak yang sebelum ini hanya menyebabkan turun naik kecil mula berkembang dengan cepat.

Video tentang aliran laminar

Dalam kehidupan seharian, peralihan dari satu rejim aliran ke rejim yang lain boleh dikesan menggunakan contoh aliran asap. Pada mulanya, zarah-zarah bergerak hampir selari sepanjang trajektori invarian masa. Asap boleh dikatakan tidak bergerak. Lama kelamaan, pusaran besar tiba-tiba muncul di beberapa tempat dan bergerak di sepanjang trajektori yang huru-hara. Pusaran ini terpecah kepada yang lebih kecil, yang menjadi yang lebih kecil, dan seterusnya. Akhirnya, asap boleh bercampur dengan udara sekeliling.

Definisi hukum penentangan dan makna

Nombor Reynolds kritikal pada lamina

Dan rejim aliran bendalir bergelora

Tujuan kerja dan kandungan kerja

Menyiasat rejim aliran bendalir dalam saluran paip, tentukan nombor Reynolds kritikal dan ciri rintangan terhadap pergerakan bendalir melalui saluran paip.

2.2 Maklumat teori ringkas

Jenis rejim aliran

Dalam aliran bendalir sebenar, seperti yang ditunjukkan oleh banyak eksperimen, aliran bendalir yang berbeza mungkin berlaku.

1. Laminar(berlapis) aliran, di mana zarah cecair bergerak dalam lapisannya tanpa bercampur. Dalam kes ini, zarah-zarah itu sendiri di dalam lapisan mempunyai gerakan putaran (Rajah 2.1) disebabkan oleh kecerunan halaju.

Rajah 2.1

Apabila kelajuan aliran bendalir meningkat, kelajuan V meningkat, kecerunan halaju, dengan sewajarnya. Pergerakan putaran zarah meningkat, manakala kelajuan lapisan yang lebih jauh dari dinding meningkat dengan lebih banyak lagi (Rajah 2.2), dan kelajuan lapisan berhampiran dinding semakin berkurangan.

Rajah 2.2

Oleh itu, tekanan hidromekanikal meningkat dalam lapisan berhampiran dinding (mengikut persamaan Bernoulli). Di bawah pengaruh perbezaan tekanan, zarah berputar dicampurkan ke dalam ketebalan teras (Rajah 2.3), membentuk mod kedua aliran bendalir - aliran bergelora.

Rajah 2.3

2. Aliran bergelora cecair disertai dengan percampuran sengit cecair dan denyutan kelajuan dan tekanan (Rajah 2.4).

Rajah 2.4

Saintis Jerman O. Reynolds membuktikan pada tahun 1883 bahawa peralihan daripada aliran lamina kepada bendalir bergelora bergantung kepada kelikatan bendalir, kelajuannya dan saiz ciri (diameter) paip.

Kelajuan kritikal, di mana aliran laminar menjadi bergelora, adalah sama dengan:

,

di mana K– pekali perkadaran universal (ia adalah sama untuk semua cecair dan diameter paip); d– diameter saluran paip.

Pekali tak berdimensi ini dipanggil nombor Reynolds kritikal:

. (2.1)

Seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen, untuk cecair . Jelas bilangannya Re boleh berfungsi sebagai kriteria untuk menilai rejim aliran bendalir dalam paip, jadi

di aliran laminar,

di aliran bergelora.

Dalam amalan laminar aliran diperhatikan semasa aliran cecair likat (dalam sistem hidraulik dan minyak pesawat). Bergelora aliran diperhatikan dalam sistem bekalan air dan bahan api (minyak tanah, petrol, alkohol).

Dalam sistem hidraulik, terdapat satu lagi jenis aliran bendalir - rejim aliran peronggaan. Ini adalah pergerakan cecair yang dikaitkan dengan perubahan dalam keadaan pengagregatannya (transformasi menjadi gas, pembebasan udara dan gas terlarut). Fenomena ini berlaku apabila tempatan statik tekanan berkurangan kepada tekanan kenyal wap cecair tepu, iaitu apabila (Rajah 2.5)

Rajah 2.5

Dalam kes ini, pengewapan intensif dan pembebasan udara dan gas bermula pada titik ini dalam aliran. Rongga gas ("cavitas" - rongga) terbentuk dalam aliran. Aliran bendalir ini dipanggil peronggaan. Peronggaan- fenomena berbahaya, kerana, pertama, ia membawa kepada penurunan mendadak dalam aliran bendalir (dan, akibatnya, kemungkinan penutupan enjin semasa peronggaan dalam sistem bahan api), dan, kedua, gelembung gas, bertindak pada bilah pam , musnahkan mereka.

Sistem bahan api melawan peronggaan dengan meningkatkan tekanan dalam tangki atau sistem menggunakan pam penggalak dan sistem tekanan tangki. Fenomena ini mesti diambil kira semasa mereka bentuk dan membina sistem hidraulik pesawat (terutamanya bahan api). Hakikatnya adalah untuk beberapa sebab sistem ini disambungkan ke atmosfera (sistem pengudaraan). Dengan peningkatan ketinggian, tekanan di atas permukaan tangki sistem berkurangan, oleh itu, tekanan statik dalam saluran paip berkurangan. Dalam kombinasi dengan kehilangan tekanan pada rintangan tempatan dan penurunan tekanan statik pada kadar aliran tinggi dalam saluran paip, terdapat bahaya tekanan peronggaan.

Asas teori aliran bendalir lamina

Dalam paip

Aliran Laminar ialah aliran berlapis yang teratur dan mematuhi hukum geseran Newton:

(2.2)

Mari kita pertimbangkan aliran laminar mantap cecair dalam paip lurus bulat (Rajah 2.6) terletak secara mendatar ( ). Oleh kerana paip itu berbentuk silinder, maka dan dalam kes ini persamaan Bernoulli akan mengambil bentuk:

. (2.4)

Mari kita pilih dalam cecair (Rajah 2.6) isipadu cecair dengan jejari r dan panjang l. Jelas sekali, keteguhan kelajuan akan dipastikan jika jumlah daya tekanan dan geseran yang bertindak pada isipadu yang diperuntukkan adalah sama dengan sifar, iaitu

. (2.5)

Tegasan tangen dalam keratan rentas paip berbeza secara linear mengikut kadar jejari (Rajah 2.6).

Rajah 2.6

Menyamakan (2.4) dan (2.5), kita dapat:

,

atau, menyepadukan daripada r= 0 hingga r = r 0, kita memperoleh hukum taburan halaju di atas keratan rentas paip bulat:

. (2.6)

Aliran bendalir ditakrifkan sebagai dQ = VdS. Menggantikan (2.6) ke dalam ungkapan terakhir dan mengambil kira itu dS = 2prdr, selepas penyepaduan kita dapat:

. (2.7)

Akibatnya, kadar aliran bendalir dalam aliran lamina adalah berkadar dengan jejari paip kepada kuasa keempat.

. (2.8)

Membandingkan (2.6) dan (2.8), kami memperolehnya

. (2.9)

Untuk menentukan kehilangan tekanan akibat geseran – , kita tentukan daripada (2.7):

. (2.10)

Oleh itu,

(2.11)

atau, menggantikan m melalui no Dan g melalui qr, kita dapat

(2.12)

Oleh itu, dengan aliran lamina dalam paip bulat, kerugian cukai geseran adalah berkadar dengan kadar aliran bendalir dan kelikatan, dan berkadar songsang dengan kuasa keempat diameter paip. Lebih kecil diameter paip, lebih besar kehilangan kepala geseran.

Sebelum ini, kami bersetuju bahawa kerugian akibat rintangan hidraulik sentiasa berkadar dengan kuasa dua halaju bendalir. Untuk mendapatkan pergantungan sedemikian, kami dengan sewajarnya mengubah ungkapan (2.12), dengan mengambil kira itu

, A .

Selepas transformasi yang sesuai kita dapat:

, (2.13)

ALIRAN LAMINAR(dari lamina Latin - plat) - rejim aliran tertib cecair likat (atau gas), dicirikan oleh ketiadaan percampuran antara lapisan cecair bersebelahan. Keadaan di mana stabil, iaitu, tidak terganggu oleh gangguan rawak, L. t boleh berlaku bergantung pada nilai tanpa dimensi Nombor Reynolds Re . Untuk setiap jenis aliran terdapat nombor sedemikian R e Kr, dipanggil kritikal yang lebih rendah Nombor Reynolds, yang mana-mana Re . Untuk setiap jenis aliran terdapat nombor sedemikian L. t. mampan dan dilaksanakan secara praktikal; maksudnya . Untuk setiap jenis aliran terdapat nombor sedemikian e cr biasanya ditentukan secara eksperimen. Pada . Untuk setiap jenis aliran terdapat nombor sedemikian e> aliran bergelora e cr, dengan mengambil langkah khas untuk mencegah gangguan rawak, ia juga mungkin untuk mendapatkan t linear, tetapi ia tidak akan stabil dan, apabila gangguan timbul, ia akan bertukar menjadi tidak teratur .Secara teorinya, L. t dikaji dengan bantuan Navier - persamaan Stokes

pergerakan cecair likat. Penyelesaian tepat kepada persamaan ini hanya boleh didapati dalam beberapa kes khas, dan biasanya apabila menyelesaikan masalah khusus satu atau kaedah anggaran lain digunakan. . Untuk setiap jenis aliran terdapat nombor sedemikian Idea tentang ciri-ciri gerakan linear diberikan oleh kes gerakan yang dikaji dengan baik dalam silinder bulat. paip Untuk arus ini e Kr 2200, di mana ( Re= d- halaju bendalir purata, - diameter paip,

- kinematik pekali kelikatan, - dinamik pekali kelikatan, - ketumpatan bendalir). Oleh itu, aliran laser yang boleh dikatakan stabil boleh berlaku sama ada dengan aliran cecair yang cukup likat yang agak perlahan atau dalam tiub yang sangat nipis (kapilari). Sebagai contoh, untuk air (= 10 -6 m 2 / s pada 20 ° C) stabil L. t s = 1 m / s hanya mungkin dalam tiub dengan diameter tidak lebih daripada 2.2 mm. r 2 /Dengan LP dalam paip yang tidak terhingga panjang, kelajuan dalam mana-mana bahagian paip berubah mengikut undang-undang -(1 - - A Dengan LP dalam paip yang tidak terhingga panjang, kelajuan dalam mana-mana bahagian paip berubah mengikut undang-undang -(1 - - 2), di mana r- jejari paip, Dengan LP dalam paip yang tidak terhingga panjang, kelajuan dalam mana-mana bahagian paip berubah mengikut undang-undang -(1 - -- jarak dari paksi, - halaju aliran paksi (maksimum numerik); parabola yang sepadan. profil halaju ditunjukkan dalam Rajah. 2 . Tegasan geseran berbeza-beza di sepanjang jejari mengikut undang-undang linear di mana = ialah tegasan geseran pada dinding paip. Untuk mengatasi daya geseran likat dalam paip dengan gerakan seragam, mesti ada penurunan tekanan membujur, biasanya dinyatakan oleh kesamaan P 1 -P Dan di mana p 1 l p 2 - tekanan dalam kn. dua keratan rentas yang terletak pada satu jarak. Dalam paip dengan panjang terhingga, yang dijelaskan L. t tidak ditubuhkan dengan serta-merta dan pada permulaan paip terdapat apa yang dipanggil. bahagian pintu masuk, di mana profil halaju secara beransur-ansur berubah menjadi parabola. Anggaran panjang bahagian input

Pengagihan halaju ke atas keratan rentas paip: Dengan LP dalam paip yang tidak terhingga panjang, kelajuan dalam mana-mana bahagian paip berubah mengikut undang-undang -(1 - -- dengan aliran laminar; b- dalam aliran bergelora.

Apabila aliran menjadi bergelora, struktur aliran dan profil halaju berubah dengan ketara (Gamb. 6 ) dan hukum penentangan, iaitu pergantungan kepada Re(cm. Rintangan hidrodinamik).

Sebagai tambahan kepada paip, pelinciran berlaku dalam lapisan pelinciran dalam galas, berhampiran permukaan badan yang mengalir di sekeliling cecair kelikatan rendah (lihat Rajah 1). Lapisan sempadan), apabila cecair yang sangat likat mengalir perlahan di sekeliling badan kecil (lihat, khususnya, formula Stokes). Teori teori laser juga digunakan dalam viskometri, dalam kajian pemindahan haba dalam cecair likat yang bergerak, dalam kajian pergerakan titisan dan gelembung dalam medium cecair, dalam pertimbangan aliran dalam filem nipis cecair, dan dalam menyelesaikan beberapa masalah lain dalam fizik dan sains fizik. kimia.

Lit.: Landau L.D., Lifshits E.M., Mechanics of Continuous Media, 2nd ed., M., 1954; Loytsyansky L.G., Mekanik cecair dan gas, ed. ke-6, M., 1987; Targ S.M., Masalah asas teori aliran laminar, M.-L., 1951; Slezkin N.A., Dinamik cecair tak boleh mampat likat, M., 1955, ch. 4 - 11. S. M. Targ.

Fotografi aliran laminar

Aliran lamina- aliran tenang cecair atau gas tanpa bercampur. Cecair atau gas bergerak dalam lapisan yang meluncur melepasi satu sama lain. Apabila kelajuan pergerakan lapisan meningkat, atau apabila kelikatan bendalir berkurangan, aliran laminar bertukar menjadi aliran gelora. Bagi setiap cecair atau gas, titik ini berlaku pada nilai tertentu nombor Reynolds.

Penerangan

Aliran laminar diperhatikan sama ada dalam cecair yang sangat likat, atau dalam aliran yang berlaku pada kelajuan yang agak rendah, serta dalam aliran perlahan cecair di sekeliling badan kecil. Khususnya, aliran laminar berlaku dalam tiub sempit (kapilari), dalam lapisan pelincir dalam galas, dalam lapisan sempadan nipis yang terbentuk berhampiran permukaan badan apabila cecair atau gas mengalir di sekelilingnya, dsb. Dengan peningkatan kelajuan pergerakan cecair tertentu, aliran laminar boleh pada satu ketika berubah menjadi aliran turbulen yang tidak teratur. Dalam kes ini, daya rintangan terhadap pergerakan berubah secara mendadak. Rejim aliran bendalir dicirikan oleh apa yang dipanggil nombor Reynolds (Semula).

Apabila nilai Re kurang daripada nombor kritikal tertentu Re kp, aliran bendalir lamina berlaku; jika Re > Re kp, rejim aliran mungkin menjadi bergelora. Nilai Re cr bergantung pada jenis aliran yang sedang dipertimbangkan. Oleh itu, untuk aliran dalam paip bulat Re cr ≈ 2200 (jika kelajuan ciri dianggap sebagai kelajuan purata ke atas keratan rentas, dan saiz ciri ialah diameter paip). Oleh itu, di Re kp< 2200 течение жидкости в трубе будет ламинарным.

Pengagihan kelajuan

Profil purata kelajuan:
a - aliran laminar
b - aliran bergelora

Dengan aliran laminar dalam paip yang tidak terhingga panjang, kelajuan dalam mana-mana bahagian paip berubah mengikut undang-undang V-V 0 ( 1 - r 2 /a 2 ), Di mana Dengan LP dalam paip yang tidak terhingga panjang, kelajuan dalam mana-mana bahagian paip berubah mengikut undang-undang -(1 - - - jejari paip, r - jarak dari paksi, V 0 = 2V purata - halaju aliran paksi (maksimum numerik); profil halaju parabola yang sepadan ditunjukkan dalam Rajah. A.

Tegasan geseran berbeza-beza di sepanjang jejari mengikut undang-undang linear τ=τ w r/a di mana τ w = 4μVav/a - tegasan geseran pada dinding paip.

Untuk mengatasi daya geseran likat dalam paip dengan gerakan seragam, mesti ada penurunan tekanan membujur, biasanya dinyatakan oleh kesamaan P1-P2 = λ(l/d)ρV purata 2 /2 di mana P1 Dan P2 - tekanan dalam Ph.D. dua keratan rentas yang terletak pada jarak l daripada satu sama lain λ - pekali rintangan bergantung kepada Re untuk aliran laminar λ = 64/Re .



Artikel ini juga tersedia dalam bahasa berikut: spesies liar

  • Thai

    TERIMA KASIH atas maklumat yang sangat berguna dalam artikel tersebut. Semuanya dibentangkan dengan sangat jelas. Rasanya banyak kerja telah dibuat untuk menganalisis operasi kedai eBay

    • Terima kasih dan pembaca tetap blog saya yang lain. Tanpa anda, saya tidak akan cukup bermotivasi untuk mendedikasikan banyak masa untuk mengekalkan laman web ini. Otak saya distrukturkan dengan cara ini: Saya suka menggali lebih dalam, mensistemkan data yang bertaburan, mencuba perkara yang belum pernah dilakukan oleh sesiapa atau melihat dari sudut ini. Sayang sekali rakan senegara kita tiada masa untuk membeli-belah di eBay kerana krisis di Rusia. Mereka membeli dari Aliexpress dari China, kerana barangan di sana jauh lebih murah (selalunya dengan mengorbankan kualiti). Tetapi lelongan dalam talian eBay, Amazon, ETSY dengan mudah akan memberi orang Cina permulaan yang lebih baik dalam rangkaian barangan berjenama, barangan vintaj, barangan buatan tangan dan pelbagai barangan etnik.

      • Thai

        Apa yang berharga dalam artikel anda ialah sikap peribadi anda dan analisis topik tersebut. Jangan tinggalkan blog ini, saya sering ke sini. Patutnya ramai antara kita yang macam tu. E-mel saya Baru-baru ini saya menerima e-mel dengan tawaran bahawa mereka akan mengajar saya cara berdagang di Amazon dan eBay.

  • Dan saya teringat artikel terperinci anda tentang dagangan ini. kawasan
    Saya membaca semula segala-galanya sekali lagi dan membuat kesimpulan bahawa kursus adalah penipuan. Saya belum membeli apa-apa di eBay lagi. Saya bukan dari Rusia, tetapi dari Kazakhstan (Almaty). Tetapi kami juga tidak memerlukan sebarang perbelanjaan tambahan lagi.