Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ТЕЛО В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ



 

Когда скорость течения превысит определенное критическое значение, жидкость или газ начинают двигаться турбулентно. Возникают вихри, а следовательно, и силы, препятствующие течению. Сопротивление потоку, т.е. сила, действующая на помещенное в поток тело, складывается из разности давлений перед и за телом и силы трения на поверхности тела.

Сила гидравлического сопротивления, действующая на тело со стороны турбулентного потока, описывается формулой:

,

где: с – коэффициент, зависящий от формы тела (безразмерное число, табличное

значение, определяется экспериментально и зависит от скорости);

S– площадь наибольшего сечения тела в плоскости, перпендикулярной направлению потока;

ρ – плотность текущей жидкости(газа);

υ – относительная скорость движения тела в среде.

 

Т.о. гидравлическое сопротивление увеличивается пропорционально квадрату скорости потока: F ~ υ2.

 

ЧИСЛО РЕЙНОЛЬДСА

Коэффициент с зависит не только от формы тела, но и от свойств среды, в которой происходит движение. Коэффициент с является функцией числа Рейнольдса Re:

,

где l– характерные размеры тела (для труб это, как правило диаметр);

ρ – плотность текущей среды;

υ – относительная скорость тела;

η– динамическая вязкость жидкости (газа);

ν – кинематическая вязкость жидкости (газа).

 

При малых Re течение любой жидкости (газа) будет ламинарным. Если скорость возрастает и достигает критического значения υкр (соответствующего Reкр), то ламинарное течение сменяется турбулентным.

Критическое число Рейнольдса для потока в гладких трубах: Reкр ≈ 1160.

Из формулы для Re следует, что число Рейнольдса не изменится, если уменьшить размеры тела и соответственно увеличить скорость потока или уменьшить вязкость среды. Таким образом, число Рейносльдса может служить критерием подобия для течения жидкостей в трубах, каналах и т.д.