Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса. Ламинарное течение вязкой жидкости в цилиндрических трубах. Формула Пуазейля. Гидравлическое сопротивление

z

v

Когда распределение течения слоев жидкости происходят по вышенарисованной схеме, то течение жидкости является слоистым или ламинарным. Увеличение скорости течения вязкой жидкости вследствие неоднородности давления по поперечному сечению трубы создает завихрение и движение становиться вихревым или турбулентным. При турбулентном течении скорость частиц в каждом месте беспрерывно и хаотически изменяется, движение является нестационарным. Характер течения жидкости по трубе зависит от свойств жидкости, скорости её течения. Размером трубы и определяется числом Рейнольдса:

Где - плотность жидкости, D - диаметр трубы. Если число Рейнольдса больше некоторого критического ( > ), то движение жидкости турбулентное. Так как число Рейнольдса зависит от вязкости и плотности жидкости, то вводят их отношение называемое кинематической вязкостью.

из этого следует,

Единицей является м² /с, с системе СГС – стокс (Ст). 1Ст= 10^{-4 м2} /с.

По закону Пуазейля кол-во жидкости, вытекающей за 1 секунду из трубы радиуса R и длины при разности давлений на концах трубы P₁-P₂ равно:

Гидравлическое сопротивление тем больше, чем больше вязкость , длина трубы и меньше площадь поперечного сечения