Турбулентное движение жидкости. Мгновенная, осредненная и пульсационная скорости. Структура турбулентного потока

При Re>Re_кр в жидкости возникают вихри, это конечные объемы жидкости (конгломераты), которые вследствие различных причин движутся произвольным образом в пространстве занятом течением – вихревые моли. Турбулентное течение всегда является неустановившемся, т.к. значения скоростей и давлений, а также траектории частиц, изменяются со временем. Но его можно считать установившимся при условии, что осредненные по времени значения скоростей и давлений, а также расход потока не изменяются со временем. Распределение скоростей при турбулентном течении более равномерное, а нарастание скорости у стенки более крутое, чем у ламинарного.

В турбулентном потоке потери напора на трение по длине значительно больше, чем при ламинарном течении при тех же размерах трубы, расходе и вязкости жидкости.

30. Потери энергии при турбулентном движении. Экспериментальное определение коэффициента . Опыты и графики Никурадзе и Мурина.

В турбулентном режиме отдельные частицы жидкости на одном и том же общем перемещении потока фактически проходят значительно больший путь за счет хаотических отклонений от направления потока. Движение сопровождается постоянными столкновениями отдельных частиц. Это и объясняет большие потери энергии при турбулентном режиме по сравнению с более упорядоченным ламинарным.

При турбулентном режиме коэффициент Дарси можно, например, определить по формуле А.Д. Альтшуля, которая практически справедлива для всех трех зон: гидравлически гладких труб, переходной, квадратичной:

Формула Альтшуля: , при этом она справедлива при .

Формула Шифринсона: , при этом она справедлива при .