Dobivanje laminarnog toka vode. Koja je razlika između turbulentnog toka fluida i laminarnog toka?

Fotografija laminarnog toka

laminarni tok- mirno strujanje tečnosti ili gasa bez mešanja. Tečnost ili gas se kreću u slojevima koji klize jedan prema drugom. Kako se brzina slojeva povećava, ili kako se viskozitet fluida smanjuje, laminarni tok postaje turbulentan. Za svaku tečnost ili gas, ova tačka se javlja na određenom Reynoldsovom broju.

Opis

Laminarna strujanja se uočavaju ili u veoma viskoznim tečnostima, ili u strujanjima koja se javljaju pri dovoljno malim brzinama, kao iu slučaju sporog strujanja fluida oko malih tela. Konkretno, laminarni tokovi odvijaju se u uskim (kapilarnim) cijevima, u sloju maziva u ležajevima, u tankom graničnom sloju koji nastaje blizu površine tijela kada tečnost ili plin struji oko njih, itd. Sa povećanjem brzine ove tečnosti, laminarni tok može jednog trenutka preći u neuređeni turbulentni tok. U ovom slučaju, sila otpora kretanju se naglo mijenja. Režim protoka fluida karakteriše takozvani Reynoldsov broj (Re).

Kada vrijednost Re manje od određenog kritičnog broja Re kp , dolazi do laminarnih tokova fluida; ako je Re > Re kp, režim strujanja može postati turbulentan. Vrijednost Re cr ovisi o vrsti protoka koji se razmatra. Dakle, za protok okrugle cijevi Re cr ≈ 2200 (ako je karakteristična brzina prosječna brzina po poprečnom presjeku, a karakteristična veličina je prečnik cijevi). Dakle, za Re kp< 2200 течение жидкости в трубе будет ламинарным.

Distribucija brzine

Profil usrednjavanja brzine:
a - laminarni tok
b - turbulentno strujanje

Kod laminarnog toka u beskonačno dugoj cijevi, brzina u bilo kojem dijelu cijevi varira u zavisnosti od V-V zakon 0 (1 - r 2 /a 2 ), gdje a - radijus cijevi, r - udaljenost od ose, V 0 \u003d 2V sr - aksijalna (numerički maksimalna) brzina protoka; odgovarajući parabolički profil brzine je prikazan na sl. a.

Napon trenja varira duž radijusa prema linearnom zakonu τ=τ w r/a gdje τ w = 4μVav/a - naprezanje trenjem o zid cijevi.

Da bi se savladale sile viskoznog trenja u cijevi tokom ravnomjernog kretanja, mora postojati uzdužni pad tlaka, obično izražen jednakošću P1-P2 = λ(l/d)ρV cf 2 /2 gdje P1 i P2 - pritisak u k.-n. dva poprečna preseka na udaljenosti l jedno od drugog λ - koeficijent otpor u zavisnosti od Re za laminarni tok λ = 64/Re .

Proučavanje svojstava tečnih i gasnih tokova je veoma važno za industriju i komunalna preduzeća. Laminarno i turbulentno strujanje utiče na brzinu transporta vode, nafte, prirodni gas kroz cjevovode za različite namjene, utiče na druge parametre. Nauka o hidrodinamici bavi se ovim problemima.

Klasifikacija

U naučnoj zajednici, režimi protoka tečnosti i gasova se dele u dve potpuno različite klase:

  • laminarni (mlazni);
  • turbulentno.

Postoji i prelazna faza. Inače, izraz "tečnost" ima široko značenje: može biti nestišljiva (ovo je zapravo tečnost), kompresibilna (gas), provodljiva, itd.

Pozadina

Čak je i Mendeljejev 1880. izrazio ideju o postojanju dva suprotna režima struja. Britanski fizičar i inženjer Osborne Reynolds detaljnije je proučavao ovo pitanje, završivši svoje istraživanje 1883. Prvo, praktično, a zatim uz pomoć formula, ustanovio je da pri maloj brzini strujanja kretanje tekućina poprima laminarni oblik: slojevi (tokovi čestica) se gotovo ne miješaju i kreću se duž paralelnih putanja. Međutim, nakon prevazilaženja određene kritične vrijednosti (za raznim uslovima drugačiji je), nazvan Reynoldsov broj, režimi strujanja fluida se menjaju: mlazni tok postaje haotičan, vrtložan - odnosno turbulentan. Kako se pokazalo, ovi parametri su u određenoj mjeri karakteristični i za plinove.

Praktični proračuni engleskog naučnika pokazali su da ponašanje, na primjer, vode, jako ovisi o obliku i veličini rezervoara (cijev, kanal, kapilar, itd.) kroz koji ona teče. U cijevima s kružnim poprečnim presjekom (takve se koriste za ugradnju tlačnih cjevovoda), njihov Reynoldsov broj - formula je opisana na sljedeći način: Re = 2300. Za protok duž otvorenog kanala, drugačiji je: Re = 900 Pri nižim vrijednostima Re, tok će biti uređen, pri velikim - haotičan.

laminarni tok

Razlika između laminarnog i turbulentnog toka je u prirodi i smjeru strujanja vode (gasa). Kreću se u slojevima bez miješanja i bez pulsiranja. Drugim riječima, kretanje je ravnomjerno, bez nestalnih skokova pritiska, smjera i brzine.

Laminarni tok tečnosti nastaje, na primer, u uskim živim bićima, kapilarama biljaka i, u uporedivim uslovima, u strujanju veoma viskoznih tečnosti (mazut kroz cevovod). Da biste vizualno vidjeli mlaznu struju, dovoljno je lagano otvoriti slavinu - voda će teći mirno, ravnomjerno, bez miješanja. Ako se slavina zatvori do kraja, pritisak u sistemu će se povećati i protok će postati haotičan.

turbulentno strujanje

Za razliku od laminarnog toka, u kojem se obližnje čestice kreću duž gotovo paralelnih putanja, turbulentni tok fluida je poremećen. Ako koristimo Lagrangeov pristup, onda se putanje čestica mogu proizvoljno ukrštati i ponašati prilično nepredvidivo. Kretanja tečnosti i gasova u ovim uslovima su uvek nestacionarna, a parametri ovih nestabilnosti mogu imati veoma širok raspon.

Kako se laminarni tok plina pretvara u turbulentan može se pratiti na primjeru dima iz zapaljene cigarete u mirnom zraku. U početku se čestice kreću gotovo paralelno duž putanja koje se ne mijenjaju u vremenu. Čini se da je dim miran. Tada se na nekom mjestu iznenada pojavljuju veliki vrtlozi koji se kreću potpuno nasumično. Ti se vrtlozi raspadaju na manje, ovi na još manje itd. Na kraju, dim se praktično miješa sa okolnim zrakom.

Ciklusi turbulencije

Gornji primjer je udžbenički, a iz njegovog zapažanja naučnici su izveli sljedeće zaključke:

  1. Laminarno i turbulentno strujanje su po prirodi vjerovatnoće: prijelaz iz jednog režima u drugi se ne dešava na tačno određenom mjestu, već na prilično proizvoljnom, slučajnom mjestu.
  2. Prvo se pojavljuju veliki vrtlozi, čija je veličina veća od veličine dimne perjanice. Kretanje postaje nestalno i snažno anizotropno. Veliki potoci gube stabilnost i raspadaju se na sve manje i manje. Tako nastaje čitava hijerarhija vrtloga. Energija njihovog kretanja prenosi se sa velikog na malo, a na kraju ovog procesa nestaje - dolazi do rasipanja energije u malim razmjerima.
  3. Turbulentni režim strujanja je slučajni karakter: jedan ili drugi vrtlog može biti na potpuno proizvoljnom, nepredvidivom mjestu.
  4. Do miješanja dima sa okolnim zrakom praktično se ne dolazi u laminarnom režimu, au turbulentnom je vrlo intenzivno.
  5. Uprkos činjenici da su granični uslovi stacionarni, sama turbulencija ima izražen nestacionarni karakter – svi gasnodinamički parametri se menjaju tokom vremena.

Postoji još jedan važna imovina turbulencija: uvek je trodimenzionalna. Čak i ako uzmemo u obzir jednodimenzionalni tok u cijevi ili dvodimenzionalni granični sloj, kretanje turbulentnih vrtloga i dalje se događa u smjerovima sve tri koordinatne ose.

Reynoldsov broj: formula

Prijelaz iz laminarnog u turbulentan karakterizira takozvani kritični Reynoldsov broj:

Re cr = (ρuL/µ) cr,

gdje je ρ gustina protoka, u je karakteristična brzina protoka; L je karakteristična veličina protoka, µ je koeficijent cr protok kroz cijev kružnog poprečnog presjeka.

Na primjer, za protok sa brzinom u u cijevi, Osborne Reynolds se koristi kao L i pokazao je da je u ovom slučaju 2300

Sličan rezultat se dobija u graničnom sloju na ploči. Kao karakteristična dimenzija uzima se udaljenost od prednjeg ruba ploče, a zatim: 3 × 10 5

Koncept perturbacije brzine

Laminarni i turbulentni tok fluida, a shodno tome i kritična vrijednost Reynoldsovog broja (Re) zavise od većeg broja faktora: od gradijenta pritiska, visine izbočina hrapavosti, intenziteta turbulencije u vanjskom protok, temperaturna razlika itd. Radi pogodnosti, ovi ukupni faktori se nazivaju i perturbacija brzine, jer imaju određeni uticaj na brzinu protoka. Ako je ova perturbacija mala, može se ugasiti viskoznim silama koje teže da izjednače polje brzine. Kod velikih poremećaja tok može izgubiti stabilnost i dolazi do turbulencije.

Uzimajući u obzir da je fizičko značenje Reynoldsovog broja omjer inercijskih i viskoznih sila, perturbacija strujanja potpada pod formulu:

Re = ρuL/µ = ρu 2 /(µ×(u/L)).

Brojač sadrži dvostruku brzinu, a nazivnik je vrijednost koja je reda naprezanja trenja ako se debljina graničnog sloja uzme kao L. Pritisak brzine ima tendenciju da uništi ravnotežu i da se tome suprotstavi. Međutim, nije jasno zašto (ili glava brzine) dovode do promjena samo kada su one 1000 puta veće od viskoznih sila.

Računice i činjenice

Vjerovatno bi bilo zgodnije koristiti kao karakterističnu brzinu u Re cr ne apsolutnu brzinu protoka u, već perturbaciju brzine. U ovom slučaju, kritični Reynoldsov broj će biti oko 10, odnosno kada perturbacija brzine tlaka premašuje viskozna naprezanja za faktor 5, laminarni tok fluida teče u turbulentni. Ova definicija Re, po mišljenju brojnih naučnika, dobro objašnjava sledeće eksperimentalno potvrđene činjenice.

Za idealno ujednačen profil brzine na idealno glatkoj površini, tradicionalno određen broj Re cr teži beskonačnosti, tj. zapravo se ne uočava nikakav prijelaz u turbulenciju. Ali Reynoldsov broj, određen veličinom perturbacije brzine, manji je od kritičnog, koji je 10.

U prisustvu umjetnih turbulatora koji uzrokuju skok brzine uporediv s glavnom brzinom, tok postaje turbulentan pri mnogo nižim vrijednostima Reynoldsovog broja od Re cr, određene iz apsolutne vrijednosti brzine. Ovo omogućava korištenje vrijednosti koeficijenta Re cr = 10, pri čemu se kao karakteristična brzina koristi apsolutna vrijednost poremećaja brzine uzrokovane gore navedenim razlozima.

Stabilnost režima laminarnog toka u cjevovodu

Laminarno i turbulentno strujanje karakteristično je za sve vrste tečnosti i gasova u različitim uslovima. U prirodi su laminarni tokovi rijetki i tipični su, na primjer, za uske podzemne tokove u ravnim uslovima. Naučnike ovo pitanje mnogo više brine u kontekstu praktične primjene za transport vode, nafte, plina i drugih tehničkih tekućina kroz cjevovode.

Pitanje stabilnosti laminarnog toka usko je povezano sa proučavanjem poremećenog kretanja glavnog toka. Utvrđeno je da je podvrgnut uticaju tzv. malih perturbacija. U zavisnosti od toga da li blede ili rastu tokom vremena, glavna struja se smatra stabilnom ili nestabilnom.

Protok kompresibilnih i nestišljivih fluida

Jedan od faktora koji utiču na laminarni i turbulentni tok fluida je njegova kompresibilnost. Ovo svojstvo fluida je posebno važno kada se proučava stabilnost nestacionarnih procesa sa brzom promjenom glavnog toka.

Istraživanja pokazuju da je laminarni tok nestišljivog fluida u cilindričnim cijevima otporan na relativno male osnosimetrične i neososimetrične perturbacije u vremenu i prostoru.

Nedavno su rađeni proračuni uticaja osnosimetričnih perturbacija na stabilnost protoka u ulaznom dijelu cilindrične cijevi, gdje glavni tok ovisi o dvije koordinate. U ovom slučaju, koordinata duž ose cijevi smatra se parametrom od kojeg ovisi profil brzine duž polumjera glavne protočne cijevi.

Zaključak

Uprkos stoljećima proučavanja, ne može se reći da su i laminarni i turbulentni tok temeljno proučavani. Eksperimentalne studije na mikronivou postavljaju nova pitanja koja zahtijevaju obrazloženo opravdanje proračuna. Priroda istraživanja je i od praktične koristi: u svijetu su položene hiljade kilometara cjevovoda za vodu, naftu, plin, produkte. Što se više tehničkih rješenja uvede za smanjenje turbulencije tokom transporta, to će biti efikasnije.

Hidrodinamika je najvažnija grana fizike koja proučava zakone kretanja fluida u zavisnosti od spoljašnjih uslova. Važno pitanje koje se razmatra u hidrodinamici je pitanje određivanja laminarnog i turbulentnog strujanja fluida.

Šta je tečnost?

Da bismo bolje razumjeli problem laminarnog i turbulentnog strujanja fluida, potrebno je prvo razmotriti šta je to supstanca.

Tečnost se u fizici naziva jedno od 3 agregatna stanja materije, koja pod datim uslovima može da održi svoj volumen, ali koja pod uticajem minimalnih tangencijalnih sila menja svoj oblik i počinje da teče. Za razliku od čvrstog tijela, u tekućini ne postoje sile otpora vanjskim utjecajima koje bi težile da se vrate u prvobitni oblik. Tečnost se razlikuje od gasova po tome što je u stanju da održava svoj volumen na konstantnom spoljašnjem pritisku i temperaturi.

Parametri koji opisuju svojstva tečnosti

Pitanje laminarnog i turbulentnog strujanja određeno je, s jedne strane, svojstvima sistema u kojem se razmatra kretanje fluida, as druge strane karakteristikama fluidne supstance. Evo glavnih svojstava tečnosti:

  • Gustina. Svaka tečnost je homogena, stoga se za njenu karakterizaciju koristi ova fizička veličina, koja odražava količinu mase tečne supstance koja pada na njenu jediničnu zapreminu.
  • Viskoznost. Ova vrijednost karakterizira trenje koje se javlja između različitih slojeva tekućine tokom njenog protoka. Budući da je potencijalna energija molekula u tekućinama približno jednaka njihovoj kinetičkoj energiji, to uzrokuje prisustvo određene viskoznosti u bilo kojoj stvarnoj fluidnoj tvari. Ovo svojstvo tečnosti je razlog za gubitak energije tokom njihovog strujanja.
  • Kompresibilnost. S povećanjem vanjskog tlaka, svaka fluidna tvar smanjuje svoj volumen, međutim, za tekućine ovaj tlak mora biti dovoljno velik da malo smanji volumen koji zauzimaju, stoga se u većini praktičnih slučajeva ovo stanje agregacije smatra nestišljivim.
  • Površinski napon. Ova vrijednost je određena radom koji se mora uložiti da bi se formirala jedinična površina tečnosti. Postojanje površinske napetosti uzrokovano je prisustvom sila međumolekularne interakcije u tekućinama, te određuje njihova kapilarna svojstva.

laminarni tok

Proučavajući pitanje turbulentnog i laminarnog toka, prvo razmatramo ovo drugo. Ako se za tekućinu koja je u cijevi stvori razlika tlaka na krajevima ove cijevi, tada će ona početi teći. Ako je tok tvari miran, a svaki od njegovih slojeva se kreće po glatkoj putanji koja ne siječe linije kretanja drugih slojeva, onda se govori o režimu laminarnog toka. Pri tome se svaki molekul tekućine kreće duž cijevi duž određene putanje.

Karakteristike laminarnog toka su sljedeće:

  • Nema mešanja između pojedinačnih slojeva tečne supstance.
  • Slojevi koji su bliže osi cijevi kreću se većom brzinom od onih koji se nalaze na njenoj periferiji. Ova činjenica je povezana s prisustvom sila trenja između molekula tekućine i unutrašnje površine cijevi.

Primjer laminarnog toka su paralelni mlazovi vode koji teku iz tuša. Ako se u laminarni tok doda nekoliko kapi boje, onda se može vidjeti kako se one uvlače u mlaz, koji nastavlja svoj glatki tok bez miješanja u glavninu tekućine.

turbulentno strujanje

Ovaj način rada se bitno razlikuje od laminarnog. Turbulentno strujanje je haotično strujanje u kojem se svaki molekul kreće proizvoljnom putanjom koja se može predvidjeti samo u početnom trenutku vremena. Ovaj način rada karakteriziraju vrtlozi i kružna kretanja malih volumena u toku fluida. Ipak, uprkos nasumičnosti putanja pojedinačnih molekula, ukupni tok se kreće u određenom pravcu, a ova brzina se može okarakterisati nekom prosečnom vrednošću.

Primjer turbulentnog toka je tok vode u planinskoj rijeci. Ako se boja ispusti u takav tok, onda se može vidjeti da će se u početnom trenutku pojaviti mlaz, koji će početi doživljavati izobličenja i male vrtloge, a zatim nestati, umiješavši se u cijeli volumen tekućine.

Šta određuje protok tečnosti?

Laminarni ili turbulentni režimi strujanja zavise od omjera dvije veličine: viskoznosti fluidne tvari, koja određuje trenje između slojeva fluida, i inercijalnih sila koje opisuju brzinu strujanja. Što je supstanca viskoznija i što je njena brzina niža, veća je verovatnoća laminarnog strujanja. Suprotno tome, ako je viskozitet fluida nizak, a brzina njegovog kretanja velika, onda će tok biti turbulentan.

Ispod je video koji jasno objašnjava karakteristike razmatranih režima protoka tvari.

Kako odrediti režim protoka?

Za praksu je ovo pitanje vrlo važno, jer je odgovor na njega povezan sa karakteristikama kretanja objekata u fluidnom mediju i veličinom gubitaka energije.

Prijelaz između laminarnog i turbulentnog protoka fluida može se procijeniti korištenjem takozvanih Reynoldsovih brojeva. One su bezdimenzionalna veličina i nazvane su po irskom inženjeru i fizičaru Osborneu Reynoldsu, koji je krajem 19. stoljeća predložio da se pomoću njih praktično odredi način kretanja fluidne supstance.

Reynoldsov broj (laminarni i turbulentni tok tečnosti u cevi) može se izračunati korišćenjem sledeće formule: Re = ρ*D*v/μ, gde su ρ i μ gustina i viskozitet supstance, respektivno, v je prosječna brzina njenog toka, D je prečnik cijevi. U formuli, brojilac odražava inercijalne sile ili protok, a nazivnik određuje sile trenja ili viskozitet. Iz ovoga možemo zaključiti da ako je Reynoldsov broj za sistem koji se razmatra velik, tada fluid teče u turbulentnom režimu, i obrnuto, mali Reynoldsovi brojevi ukazuju na postojanje laminarnog toka.

Specifična značenja Reynoldsovih brojeva i njihova upotreba

Kao što je gore spomenuto, Reynoldsov broj se može koristiti za određivanje laminarnog i turbulentnog toka. Problem je što to zavisi od karakteristika sistema, na primjer, ako cijev ima nepravilnosti na svojoj unutrašnjoj površini, tada će turbulentni tok vode u njoj početi manjim protokom nego u glatkom.

Statistike mnogih eksperimenata su pokazale da, bez obzira na sistem i prirodu fluida, ako je Reynoldsov broj manji od 2000, dolazi do laminarnog kretanja, ali ako je veći od 4000, onda tok postaje turbulentan. Srednje vrijednosti ​​brojeva (od 2000 do 4000) ukazuju na prisustvo prelaznog režima.

Ovi Reynoldsovi brojevi se koriste za određivanje kretanja različitih tehničkih objekata i aparata u fluidnim medijima, za proučavanje protoka vode kroz cijevi različitih oblika, a također igraju važnu ulogu u proučavanju nekih bioloških procesa, na primjer, kretanja mikroorganizama u ljudskim krvnim sudovima.

Odjeljak je vrlo jednostavan za korištenje. U predloženo polje samo unesite željenu riječ, a mi ćemo vam dati listu njenih značenja. Želio bih napomenuti da naša stranica pruža podatke iz različitih izvora - enciklopedijskih, objašnjavajućih, riječnika. Ovdje se također možete upoznati s primjerima upotrebe riječi koju ste unijeli.

Naći

Šta znači "laminarni tok"?

Enciklopedijski rječnik, 1998

laminarni tok

LAMINARNI PROTOK (od latinskog lamina - ploča, traka) tok u kojem se tečnost (ili gas) kreće u slojevima bez mešanja. Postojanje laminarnog toka moguće je samo do određene, tzv. kritičan, Reynoldsov broj Recr. Kada je Re veći od kritične vrijednosti, laminarni tok postaje turbulentan.

laminarni tok

(od lat. lamina ≈ ploča), uređeno strujanje tečnosti ili gasa, u kojem se tečnost (gas) kreće, takoreći, u slojevima paralelnim sa smerom strujanja ( pirinač.). L. t. se uočavaju ili u vrlo viskoznim tečnostima, ili u strujanjima koja se javljaju pri dovoljno malim brzinama, kao iu slučaju sporog strujanja tečnosti oko tela malih dimenzija. Konkretno, L. t. se odvija u uskim (kapilarnim) cijevima, u sloju maziva u ležajevima, u tankom graničnom sloju, koji nastaje blizu površine tijela kada oko njih struji tekućina ili plin, itd. povećanjem brzine kretanja date tečnosti, L. t. može u nekom trenutku preći u neuređeni turbulentni tok. U ovom slučaju, sila otpora kretanju se naglo mijenja. Režim strujanja fluida karakteriše tzv. Reynoldsov broj Re. Kada je vrijednost Re manja od određenog kritičnog broja Rekp, postoji L. t. tekućina; ako je Re > Rekp, režim strujanja može postati turbulentan. Vrijednost Recr ovisi o vrsti protoka koji se razmatra. Dakle, za protok u okruglim cijevima Rekr » 2200 (ako je karakteristična brzina prosječna brzina po poprečnom presjeku, a karakteristična dimenzija je prečnik cijevi). Stoga, za Rekp< 2200 течение жидкости в трубе будет Л. т. Расход жидкости при Л. т. в трубе определяется Пуазёйля законом.

fluidno kretanje

Brojna eksperimentalna istraživanja pokretnih fluida omogućila su da se ustanovi da postoje dva načina kretanja fluida. Najpotpunije laboratorijske studije načina kretanja tečnosti izveo je engleski fizičar O. Reynolds na instalaciji (slika 10.1), koja se sastoji od rezervoara vode 1 ,

Rice. 10.1. Šema instalacije za demonstriranje načina kretanja fluida

staklena cijev 7 sa kranom 8 i plovilo 4 sa vodenim rastvorom boje, koji se može u tankom mlazu uliti u staklenu cev 6 prilikom otvaranja slavine 5 . Punjenje posude 1 izvodi se iz slavine 2 sa ventilom 3 .

Pri niskim brzinama protoka vode, boja se praktički ne miješa s njom, a vidljiva je slojevita priroda toka tekućine i odsustvo miješanja.

Manometar spojen na cijev 7 (nije prikazan na dijagramu), pokazuje konstantnost pritiska str i brzina v, nema oscilacija (pulsacija). Ova tzv laminarni tok(od latinske reči lamina-traka, traka), tj. traka, slojevita.

Uz postepeno povećanje protoka vode u cijevi otvaranjem slavine 8 obrazac strujanja se u početku ne mijenja, a zatim se, pri određenoj brzini, brzo mijenja. Protok boje počinje da se meša sa protokom vode, formiranje vrtloga i rotaciono kretanje tečnosti postaje primetno, a u toku vode se javljaju kontinuirane pulsacije pritiska i brzina. Struja postaje, kako se obično naziva, turbulentno(od latinske reči turbulentus- neuredno).

Ako se brzina protoka smanji, laminarni protok će se vratiti.

dakle, laminarni naziva se slojevitim strujanjem bez miješanja čestica fluida i bez pulsiranja brzine i pritiska. Kod takvog strujanja, sve linije strujanja fluida u potpunosti su određene oblikom kanala. Kod laminarnog strujanja u cijevi, sve strujne linije su usmjerene paralelno s osom cijevi. Laminarni tok je uređen pri konstantnom pritisku striktno stabilnog toka.Laminarni režim se posmatra uglavnom pri kretanju viskoznih tečnosti (ulje, ulja za podmazivanje itd.), a manje viskoznih tečnosti kada teku malim brzinama.

turbulentno naziva se strujanje praćeno intenzivnim mešanjem tečnosti i pulsiranjem brzina i pritiska. Kretanje pojedinačnih čestica ispada kaotično, neuredno. Uz aksijalno kretanje uočava se rotacijsko i poprečno kretanje pojedinih volumena tekućine. Ovo objašnjava pulsiranje brzina i pritiska. Reynolds je otkrio da su glavni faktori koji određuju prirodu kretanja fluida prosječna brzina fluida v, prečnik cjevovoda D i kinematička viskoznost tečnosti n. Uzimajući u obzir uticaj ovih faktora, Reynolds je predložio digitalni bezdimenzionalni kriterijum za određivanje režima kretanja fluida.

Re=v D/n,

gdje je Re bezdimenzionalni Reynoldsov broj ili Reynoldsov kriterij.

Poznavajući parametre uključene u desnu stranu ove formule, možete izračunati vrijednost Re.

Brzina, pri čemu za datu tečnost i određeni prečnik cevovoda dolazi do promene načina kretanja, pozvao kritičan.

Kako iskustvo pokazuje, za cijevi kružnog poprečnog presjeka kritična vrijednost Reynoldsovog broja, pri kojoj počinje turbulentni režim kretanja fluida, je 2320. Dakle, Reynoldsov kriterijum omogućava da se sudi o režimu kretanja fluida u cevi. U Re< 2320 - kretanje je laminarno, a za Re > 2320- turbulentno kretanje.

Imate pitanja?

Prijavite grešku u kucanju

Tekst za slanje našim urednicima: