Режимы движения вязких жидкостей

Существует ламинарный и турбулентный режимы движения. При медленном движении жидкости в прямолинейном трубопроводе движение является ламинарным.

При ламинарном течении слои жидкости скользят друг по другу, не перемешиваясь. С увеличением скорости в отдельных слоях образуются вихри, за счет чего слои жидкости перемешиваются. Такое движение называется турбулентным. Ученый Рейнольдс провел опыт, в котором струи жидкости в трубе были окрашенными.

Он установил, что при увеличении скорости течения, диаметра трубки и плотности жидкости, а также при уменьшении её вязкости до определенного критического значения, ламинарный режим переходит в турбулентный. Рейнольдс получил количественную характеристику, которая была названа критерием Рейнольдса

(3.3)

где ─ характерный линейный размер, или ─ диаметр круглой трубы.

Для некруглой трубы ─ эквивалентный диаметр.

Так как ─ кинематическая вязкость, то критерий Рейнольдса можно записать

(3.4)

Критерий Рейнольдса является безразмерной величиной.

Экспериментально установлено, что ламинарный поток в трубе сохраняется до , а при устанавливается турбулентный режим, между 2300 и 10⁴ ─ переходный режим.

Значение числа Рейнольдса для труб круглого поперечного сечения, равное 2300, называется критическим, т.е. .