Ламинарный, промежуточный и турбулентный потоки. Число Рейнольдса (Re).

Ламинарный, промежуточный и турбулентный потоки. Число Рейнольдса (Re).

При подсчете способности трубопровода к теплопереносу, или при подсчете давления и его потери на трение важно знать характер потока.

Выделяют три основных типа:

• ламинарный
• промежуточный
• турбулентный

Ламинарный поток.

Обычно ламинарный поток возникает, когда жидкость течет по маленькой трубе и / или с маленькой скоростью. Он может рассматриваться как серия жидких цилиндров в трубе, и тем быстрее течет цилиндр, чем он ближе к внутреннему (оси трубы), а цилиндр, соприкасающийся с трубой, неподвижен.

Профиль распределения скоростей зависит практически только от вязкости жидкости - u - и не зависит от плотности - ρ.

Турбулентный поток.

Большие и маленькие водовороты и завихрения делают турбулентный поток непредсказуемым. Он возникает при большой скорости жидкости.

Профиль рапределения скоростей в таком потоке - функция, зависящая от плотности - ρ.

Промежуточный поток.

Промежуточный поток - это смесь турбуленого и ламинарного потоков, т.е. ближе к центру поток турбулентный, а ближе к краям - ламинарный.

Все эти потоки имеют совершенно разные показатели потери энергии, и для каждого из них существуют свои уравнения для предсказания их поведения.

 

Характер потока на практике определяется безразмерным Числом Рейнольдса (Re).

Число Рейнольдса (Re).

Число Рейнольдса - важный показатель для распознания любого типа потока с выраженным профилем распределения скоростей.Оно определяет относительную значимость эффекта вязкости в сравении с эффектом инерции. Число Рейнольдса пропорционально силе инерции и опратно пропорционально силе вязкости.

Поток (в диапазонах, близких к критическим значениям неопределенность разрешается только экспериментом):

• ламинарный , если Re <2300
• промежуточный, если 2300 < Re <4000(иногда указывают 10000)
• турбулентный, если 4000 < Re