Режимы течения. Число Рейнольдса. ламинарным называется слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и без пульсаций скоростей и давления

ламинарным называется слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и без пульсаций скоростей и давления. При таком течении все линии тока определяются формой русла, по которому течет жидкость. При ламинарном течении жидкости в прямой трубе постоянного сечения все линии тока направлены параллельно оси трубы, т. е. прямолинейно; отсутствуют поперечные перемещения жидкости. Турбулентным называется течение, сопровождающееся интенсивным перемешиванием жидкости и пульсациями скоростей и давлений. При турбулентном течении векторы скоростей имеют не только осевые, но и нормальные составляющие, поэтому наряду с основным продольным перемещением жидкости вдоль русла происходят поперечные перемещения (перемешивание) и вращательное движение отдельных объемов жидкости. Жидкости, двигающиеся параллельно, и не смешиваясь, текут ламинарным течением. Если жидкости смешиваются, то такое течение называется турбулентным. Переход из одного вида течения в другое определяется числом Рейнольдса(Re). Re=ρd/ηυ=d/vυ. η/ρ- кинематическая вязкость. Существует критическое значение числа Рейнольдса, которое служит границей между ламинарным и турбулентным течением. Ламинарное течение крови создает меньшее давление на сердце. Режим течения данной жидкости в данной трубе изменяется при вполне определенной средней по сечению скорости течения υ кр, которую называют критической. Как показывают опыты, значение этой скорости прямо пропорционально кинематической вязкости v и обратно пропорционально диаметру d трубы, т. с.Входящий в эту формулу безразмерный коэффициент пропорциональности k одинаков для всех жидкостей и газов, а также для любых диаметров труб. Это означает, что изменение режима течения происходит при определенном соотношении между скоростью, диаметром и вязкостью v:k = υкр d/v.Полученное безразмерное число называется критическим числом Рейнольдса и обозначается Reкр = υкр d/v.Критическое число Рейнольдса Reкр не зависит от рода жидкости и размеров сечения, а лишь в небольшой степени определяется формой сечения и шероховатостью стенок трубы.Таким образом, критическое число Рейнольдса является критерием, определяющим режим течения в трубах. Зная скорость движения жидкости, ее вязкость и диаметр трубы, можно расчетным путем найти число Re и, сравнив его с Reкр, определить режим течения жидкости.При Re < Reкр течение является ламинарным, при Re > Reкр — турбулентным.