Cтраница 1
![]() |
Зависимость Я, А, ( Л для труб круглого сеяения.| Радиальное течение вязкой жидкости между параллельными плоскостями. [1] |
Течение Пуазейля является не только ламинарным, но и безынерционным. В качестве примера течения вязкой жидкости, при котором могут существенным образом проявляться силы инерции, рассмотрим осесиммет-ричное течение между двумя плоскостями. [2]
Рассмотрим аналог течения Пуазейля - движение в длинной круглой трубе под действием перепада давления. [3]
Сфероид погружен в течение Пуазейля в трубе. [4]
Аналогичное изложение для течения Пуазейля приведено в работе [7] Черчинъяни ( Cercignani С. [5]
В двух случаях - течения Пуазейля и течения Куэтта при малых числах Рейнольдса - может быть построено простое теоретическое решение, которое становится неустойчивым в симметричной точке ветвления. В течении Пуазейля в кольцевом зазоре мода неустойчивости периодическая по времени и нелинейно неустойчивая. В течении Куэтта между коаксиальными цилиндрами она установившаяся и нелинейно устойчивая. В случае течения Куэтта мы увидим, как в реальном эксперименте краевые эффекты разрушают симметричную бифуркацию и приводят к наклонной сборке, определяющей структурную устойчивость ячеистого течения. [6]
Хотя миграция частиц при течении Пуазейля наблюдалась в исследованиях, проведенных довольно давно, Сегре и Сильберберг [57, 58] впервые показали, что частицы могут перемещаться перпендикулярно оси трубы в обоих направлениях. Оливер [63] также провел подобные эксперименты по миграции частиц и установил, что когда частицы имеют более высокую плотность, чем жидкость, они продвигаются к стенке в вертикальном нисходящем потоке, а когда Р / РР частицы смещаются к оси трубы. [7]
Удалось установить, что на исходное течение Пуазейля накладывается дополнительное течение, обусловленное волнами. Таким образом, при определенных размерах капилляров волны могут обеспечить значительное ускорение течения жидкости. Без увеличения статических градиентов давления через узкий капилляр с деформирующимися стенками оказывается возможным пропустить значительно большее количество флюида, чем через капилляр с неподвижными стенками при том же перепаде давления между его торцами. Причем, особенно значителен этот эффект для узких пор, диаметр которых порядка 1 - 10 мкм. Даже при амплитудах волн на поверхности поры, не превышающих долей процента от ее диаметра, эффект ускорения течения может достигать трех и более порядков. [8]
Случай На - 0 соответствует течению Пуазейля в круглой трубе. [9]
Случай На - 0 соответствует течению Пуазейля в круглой трубе. [10]
Большинство современных специалистов считают, что течение Пуазейля является просто неустойчивым при Re ReKp. [11]
Более сложно обстоит дело в случае течения Пуазейля. Существенное отличие от течения Куэтта состоит в следующем. Изотермическое течение Куэтта, как известно, устойчиво относительно малых возмущений при любых скоростях потока. Неустойчивость может наступить лишь при подогреве снизу и имеет конвективную природу. [12]
![]() |
Бесконечная чувствительность к несовершенствам при ламинарном течении в трубе. Видно экспериментальное плато при Re2000. [13] |
Как мы только что видели на примере течения Пуазейля в трубе, проблемы нелинейных бифуркаций в механике жидкости имеют очень точные аналоги и в механике твердого тела. [14]
Как показано на рис. 8, разрушение течения Пуазейля в трубах для воздуха, воды и многих других жидкостей наступает при одном и том же числе Рейнольдса. [15]