Ламинарный и турбулентный режимы течения. Уравнения Рейнольдса

В уравнении (15) модифицированный критерий Рейнольдса является определяющим, от его величины зависит режим течения жидкости через слой пористой среды. В результате опытов установлено несколько режимов течения жидкости через слой ламинарного— при Ке 35, переходного — при 35 < Не < 70, турбулентного — при 70 < Ке < 7000 и автомодельного — при Не > 7000. При этом для ламинарной области уравнение (15) имеет вид [c.24]

Течение жидкости в трубопроводе характеризуется режимом (ламинарный или турбулентный) и потерями давления. При малых скоростях наблюдается ламинарный режим, а при больших— турбулентный. Переход от одного режима к другому определяется по величине числа Рейнольдса при Ке 2320 — ламинарный, а при Ке > 2320 — турбулентный. Потеря давления (или перепад давления) вызывается сопротивлением движению жидкости за счет трения, вязкости и шероховатости поверхности труб. Для ньютоновских жидкостей в турбулентном режиме перепад давления, коэффициент сопротивления и другие параметры, характеризующие течение, связаны уравнением Бернулли [741 [c.274]

Столь необычно большой срок от экопериментального открытия я)вления до его теоретического осмысления имеет, естественно, глубокие причины. Дело в том, что разработанный физический и математический аппарат позволяет исследовать лишь устойчивые движения сплошной среды. Однако большинство решений изучаемых нами иелинейпых диссипативных систем сплошных оред (простейшей из которых является модель несжимаемой вязкой жидкости, описываемая классическими уравнениями Иавье — Стокса) неустойчиво в определенных областях характерных параметров. Вместе с тем известно, что именно феномен неустойчивости вызывает турбулентный режим течения. Это положение, высказанное в конце прошлого столетия О. Рейнольдсом и Дж. В. С. Рэлеем как гипотеза, сейчас твердо установленный факт. Таким образом, если говорить о строгой теории ламинарно-турбулентного перехода, то адекватный формальный аппарат должен позволить описать в пер- [c.3]

Как известно, ламинарный режим течения в гладких цилиндрических капиллярах сохраняется до критического значения к )итерия Рейнольдса Яе = ис1р/]]). составляющего около 2300. При постоянных значениях вязкости ц, плотности жидкости р и диаметра капилляра с1 критерий Рейнольдса зависит только от скорости течения жидкости. Таким образом, в соответств[1и с уравнениями (IV.98) и (1 М00) ламинарный режим может быть обеспечен определенным перепадом давления (или длиной капилляра). Реальное пористое тело имеет поры и капилляры раз-.1ИЧНЫХ диаметров, поэтому жидкость по ним течет с разными скоростями. Вследствие этого вместо четкого перехода от ламинарного режима к турбулентному происходит плавное изменение режима течения жидкости. Кроме того, капилляры в реальном пористом теле имеют разную извилистость, фор.му и шероховатость, что в большой мере сказывается на режиме течения жидкости (критическое значение Ке снижается). Обычно чем сильнее искажена поверхность и форма капилляров, тем меньше критическое значение критерия Рейнольдса. Для реальных пористых тел оно изменяется в широких пределах, чаще всего от 10 до 30, но может быть и меньше. [c.273]

Результат, полученный для пластины, распространен Л. Е. Калихманом на криволинейную поверхность, обтекаемую газом. Несмотря на сложную методику расчета и недостатки этих способов [10], [11], турбулентный режим просчитан по Калихману, причем расчет выполнен в крайнем предположении о турбулентном характере пограничного слоя на всем протяжении течения. Полученные результаты в сопоставлении с данными опыта (режим П1 [4]) представлены на фиг. 6. Совершенно очевидно, что расчетные значения, полученные в предположении о ламинарном характере течения, расходятся с опытными данными даже по порядку величин. Значительно лучше согласуются с опытными данными результаты расчета для случая турбулентного течения. Разумеется, это вовсе не означает, что режим течения является турбулентным на всей длине канала, включая горловину. Только для участка канала, достаточно удаленного от горловины, где условности расчета не так существенны, удовлетворительное совпадение кривых можно рассматривать как подтверждение турбулентного характера течения в пограничном слое. Напомним, что аналогия Рейнольдса, заложенная в использованном расчетном методе, на этом участке справедлива. Заслуживает внимания возможность определения режима течения по интенсивности теплообмена путем применения способа обработки опытных данных, предложенного А. И. Леонтьевым и В. К. Федоровым [12], [13]. В качестве обоснования своего метода авторы ссылаются на теорию локального моделирования, идеи которой изложены в работах В. М. Иевлева. Согласно этой теории коэффициенты трения и теплоотдачи можно определить из интегральных уравнений импульса и энергии, если известны, на основании обобщения опытных данных, законы сопротивления и теплообмена в пограничном слое. Анализ уравнений динамического и теплового пограничного [c.111]

А. Введение. При поперечном обтекании жидкостью одиночной трубы на ее поверхности, начиная от критической точки, формируется ламинарный пограничный слой, отрыв которого происходит в некоторой точке периметра. Это приводит к образованию за трубой симметричной стационарной пары вихрен и рециркуляционной зоны. Если число Рейнольдса Йе>40, то течение в рециркуляционной зоне становится неустойчивым и происходит периодический срыв вихрей. Ламинарный пограничный слой отрывается при Ф=82°, где Ф — угол, отсчитываемый от передней критической точки. При дальнейшем росте числа Ке достигается критический режим (Ке>2-10 ), характеризующийся тем, что переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный происходит раньше, чем пограничный слой отрывается. При этом точка отрыва сдвигается вниз по потоку до Ф=140°. Частота срыва вихрей характеризуется числом Струхаля 5т 1й1и, где ( — частота срыва вихрей (1 — диаметр трубы. На практике в диапазоне изменения числа Рейнольдса от 300 до 2-10 можно считать, что для одиночной трубы число 5г—0,2. В критической области оно возрастает до 0,46, а затем при Ке - 3,5-10 уменьшается до 0,27 1]. В случае несжимаемой жидкости распределение скорости и давления на внешней границе пограничного слоя описывается уравнением Бернулли [c.140]

Режим осаждения частицы твердой фазы может быть принят ламинарным до тех пор, пока соблюдается условие КеС —1,6. Значение Кецр, соответствующее переходу от ламинарного течения в пористом слое к турбулентному, по данным различных исследователей, колеблется в пределах 8—120. Число Рейнольдса для пористой среды можно определить [11] из уравнения [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология