Page 113 - 4399

8.5 Ламінарна і турбулентна течії. Число
Рейнольдса

Існує два режими течії рідини. Течія називається
ламінарною, якщо вздовж потоку кожний виділений шар
ковзає відносно сусідніх не перемішуючись з ними і
турбулентною, якщо вздовж потоку відбувається інтенсивне
перемішування рідини з різних шарів і утворення вихорів.
Ламінарна течія рідини спостерігається за невеликих
швидкостей течії. Верхній шар рідини, що прилягає до
поверхні труби, в якій рідина тече, завдяки силам
молекулярного зчеплення прилипає до неї і залишається
нерухомим. Швидкість наступних шарів тим більша, чим
більша їх відстань від стінки труби. При турбулентній течії
частинки рідини набувають складових швидкості,
перпендикулярних до течії, і вони можуть переходити з
одного шару в інший. Швидкість частин рідини швидко
зростає у міру віддалення від поверхні труби, а потім
змінюється досить повільно. Оскільки частинки переходять з
шару в шар, то їх швидкості в різних шарах мало
відрізняються. Через великий градієнт швидкостей біля
поверхні труби відбувається утворення вихорів.
Англійський вчений Рейнольдс довів, що характер течії
залежить від безрозмірної величини, яка дістала назву число
Рейнольдса
    d
Re  , (8.10)

де ρ – густина рідини, < > – середня швидкість течії, η –
коефіцієнт в’язкості, d – характерний лінійний розмір,
наприклад, діаметр труби. Величину η – називають
динамічною в’язкістю. Крім динамічної розглядають
кінематичну в’язкість

112