Гидродинамические режимы вязкой жидкости

В зависимости от характера движения различают ламинарный и турбулентный режимы течения жидкостей. Установлено, что численная характеристика режима течения может быть осуществлена с использованием критерия Рейнольдса , где в качестве характерного линейного размера используется диаметр трубопровода d.

Ламинарный режим (от лат. lamina – пластинка, полоска) наблюдается при малых скоростях или высокой вязкости жидкости.

Характерной особенностью такого течения является движение слоев жидкости параллельными струйками, не смешивающимися друг с другом, причем скорость каждой из них постоянна и направлена вдоль общего течения. Ламинарный режим течения жидкостей наблюдается в трубах при значениях Re < 2300.

При турбулентном режиме (от лат. turbulentus – бурный, беспорядочный) движение в жидкости носит хаотический характер, слои постоянно перемешиваются. Частицы перемещаются с различными скоростями по неопределенно искривленным траекториям, в то время как вся масса жидкости движется в одном направлении. Устойчивый турбулентный режим течения в трубах наблюдается при значениях Re > 10000.

В пределах значений Re от 2300 до 10000 турбулентное движение является неустойчивым (переходная область).

При анализе движения жидкости по трубопроводам сложной конфигурации в критерии Re в качестве характерного линейного размера используют эквивалентный диаметр

где F — площадь сечения канала; П — периметр канала, смочен­ный жидкостью.