Cтраница 3
Формулы (3.6), (4.6) справедливы только для ламинарных течений. Число Re, при котором происходит переход течения от ламинарного режима к турбулентному, называется критическим числом Рейнольдса. Цифра 103, которая приводилась выше, относится к обычным технически гладким трубам. Однако на самом деле переход ламинарного режима в турбулентный - явление сложное. В частности, число ReKp при специальных условиях может быть сильно увеличено. Рейнольдсом был проведен следующий опыт. Брались специальным образом подготовленные очень гладкие трубы с очень гладким входом. Жидкость подавалась в трубу из специальных баков, в которых она отстаивалась в течение 2 - 3 недель. Таким образом, переход к турбулентному режиму существенно зависит от уровня начальных возмущений. Кроме того, существует и нижняя граница Re. Если ReRe pln, то течение всегда ламинарное. Известно также, что задержке перехода к турбулентному режиму способствует добавление в жидкость молекул полимеров. [31]
Переход ламинарного режима движения в турбулентный происходит постепенно, поэтому обычным является переходный режим движения. Режим движения жидкости оказывает большое влияние на гидравлические потери. В связи с этим всегда требуется точное знание условий смены режима течения. Как оказывает опыт, переход ламинарного режима в турбулентный зависит от скорости движения, вязкости жидкости, а также от диаметра трубы. [32]
Это свидетельствует о положительном влиянии гидрофобного материала трубки ( краевой угол смачивания фторопласта равен 90, а стекла - 0) на увеличение объемной скорости воды. При ламинарном режиме сравниваемые потери напора по длине обеих трубок одинаковы, в случае турбулентного - немного выше в трубке из фторопласта. С уи личением линейной скорости течения воды эффектив-г кость гидрофобного материала возрастает кан при ламинарном, так и при турбулентном режиме течения. Хидрофобная поверхность фторопласта способствует перемещению начала перехода ламинарного режима в турбулентный в область больших значении критерия РеЙнольдеа. [33]
Решая задачу - систему двух таких уравнений совместно для рассматриваемых жидкостей, можно найти уравнение поверхности раздела двух растворов, подчиняющихся уравнению Шведова - Бингама. Ими не учтено, что буровой и особенно цементный растворы относятся к изменяющим во времени свои свойства жидкостям. Выведенные формулы не учитывают также вихревого перемешивания растворов во время их течения при переходе ламинарного режима в турбулентный и изменений вследствие местных колебаний диаметра трубопровода. [34]
Объяснение этого явления было дано в 1914 г. Прандт-лем. Он показал, что переход от ламинарного режима течения к турбулентному в пограничном слое раньше всего может произойти вблизи точки отрыва, и с момента перехода ламинарного течения в турбулентное точка отрыва слоя от поверхности тела отодвигается назад, что и приводит к резкому уменьшению ширины вихревой области позади тела. Таким образом, явление кризиса сопротивления объясняется сдвигом точки перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный. Если число Рейнольдса R не превышает значения 1 5 - 106, то переход ламинарного слоя в турбулентный происходит только после отрыва этого слоя от поверхности тела. По мере приближения значения числа Рейнольдса к критическому точка перехода ламинарного слоя в турбулентный приближается к поверхности тела, и как только эта точка окажется на самой поверхности тела, точка отрыва пограничного слоя внезапно смещается к точке перехода ламинарного режима в турбулентный, и в результате обтекание тела внешним потоком улучшается. Критическое значение числа Рейнольдса R - ( где U - скорость потока на большом удалении от тела, а / - длина пограничного слоя) зависит от степени возмущений основного потока. Для весьма спокойного потока критическое значение числа Рейнольдса имеет порядок 3 10б, но по мере роста возмущений в основном потоке значения критического числа R уменьшаются. [35]