Laminar û herikîna û nişîvan re. rejîmên herikîna herkoyî

Lêkolîna li milkên Gaz û gazên herikîna ji bo pîşesazîya û barkêfliya gelemperî pir girîng e. The laminar û bandora herikîna û nişîvan re li ser rêjeya transport av, petrol, boriyên gaza xwezayî ji bo armancên cuda cuda, ji Parametreyên din bandorê. Van pirsgirêkan do hydrodynamics zanist.

bisinifkirinî

, Di derdora zanistî yên rejîmên herikîna herkoyî û gazên bi nav du çînên gelekî ji hev parçe:

• laminar (inkjet);
• nişîvan re.

Jî qonaxa derbasbûnê cihêkirin. Tesaduf, peyva "avî" wateyeke fireh: dikare bibe ew incompressible (avî di rastiyê de ye), a compressible (gaz), parê, etc ...

dîroka dozê

Mendeleev din di 1880 de fikra hebûna du rejîman herikîna pêşberî de hat ziman. Ji bo bêtir agahîya li ser vê mijarê de lêkolîn fîzîknasekî Brîtanî û endazyarê Osborne Reynolds ku lêkolînê li 1883 qediya. Yekem, di pratîkê de, û paşê jî bikaranîna formulas ew dîtin, ku li rêjeya herikîna kêm ji çûnûhatinê avî form laminar dibe: tebeqên (herikîna particle) hema mix ne û bar li riyên paralel. Lê belê, piştî bihurandina nirxê krîtîk hinek (ji bo şert û mercên cuda cuda ye), ji title hejmara Reynolds û mercên herikîna avî guherandin: herikîna jet weylo, xetertir dibe - i.e., ji ewraz. De ev derket holê, ev parametreyên heta radeyekê şeref û gaz in.

Bikêr bibana zanyarê English da xuyakirin, ku tevgera raxîne, avê, e gelekî girêdayî li ser shape û aliyên ji tank (lûleyên, kanalên, capillary, û hwd.), Li ku jî diherike. - Li lûleyên ku di beşa cross bezandin û (bi vî rengî tê bikaranîn ji bo bi heybet Branded zexta), hejmara Reynolds xwe formula ji dewletê rexne Re = 2300. Ji bo vekirina kanala herikîna: is wiha were ziman ku hejmara Reynolds e cuda: Re = 900. Ji bo nirxên biçûktir ji bo Re ferman e, at mezin - kaos.

herikîna laminar

Berevajîya û nişîvan re herikîna laminar xwezayê û alî yên avê e (gaz) diherike. Ew jî kêmxwendî, bê ku tevlîhevkirina û bê pulsations bar. Bi gotineke din, tevgera digire cihê yeknijadî bê jumps serobero di rêya zext û speed.

herikîna herkoyî Laminar avakirin, ji bo nimûne, di teng damarên xwînê ji tiştên jîndar, nebatên capillary û di bin şert û mercên ne, li a niha Gaz pir viscous (petrol, benzîn bi rêya boriya). To Visualize herikîna jet de eşkere a tap kêm bes e - avê bi dizî biherikin, hatiye bidesxistin, bê ku tevlîhevkirina. Ger jêbadan li spigot heta dawiyê, zexta sîstema de rabe û herikîna kaos dê bibe.

herikîna û nişîvan re

Berevajî a laminar, ku keriyên cîran bar li riyên ji bihaya paralel, vebibû ewraz herikbarîya kavil e. Heke em nêzîkatiya Lagrange bi kar tînin, bi rêbazên pirîskên keyfî dikarin Nerîn û hereket pir çavikên. Tevgera Gaz û gazên di bin van şert û her tim dewamek hinek heye, bi van Parametreyên nonstationarities dikare range pir fireh heye.

Wek ku herikîna gazê laminar nav qezencên rejîmê û nişîvan re, dikare ji aliyê nimûne bi tenê libeke ji dûmana cixare şewitandina li hê jî hewa tê şopandin. Di destpêkê de, ji keriyên riyên hema hema paralel çunkî di dema bar. Smoke sabît bibiryar. Hingê li hin xala hemû ji nişka ve ne eddies mezin ku bi temamî bi korfelaqî bar heye. Ev vortices break up nav yên biçûk - nav wisa biçûk û so on. Di dawiyê de, hema hema mixes bi hewa derdora û dûman.

cycles serobinî

Ji mînaka li jor a dersan de ye, û ji çavdêriyên xwe yên zanyar li encamên jêrîn kir:

1. Laminar û herikîna û nişîvan re probabilistic di xwezayê de ne: derbazî ji yek mode to din e li tam cihê rastê ne, û li pir kêfî, location random.
2. Yek, vortices mezin, ku mezinahiya mezintirîn ji libeke genim dûman heye. Tevgera bêîstîqrar û bi tundî anisotropic dibe. pês mezin unstable bibe û break up nav biçûk û biçûktir. Bi vî awayî, e hiyerarşî ji eddies hene. The enerjiyê yên tevgera ji mezin bi biçûk veguhestin, û di dawiya vê pêvajoyê de winda dibe - bêedebî û enerjiyê de li kapekê biçûk pêk tê.
3. herikîna û nişîvan re bêbiryar e: a vortex bi taybetî, dikarin li welatekî bi tevahî random, cihê wê şolî be.
4. Tevlihevkirina dûman bi hewa ambient nade cihê di bin herikîna laminar xwe ne, û li nişîvan re - e pir zêde.
5. Bi tevî, ku di şert û mercên boundary stationary in, bi tena xwe heye demdemî dinyaya di xwezayê de - hemû Parametreyên gazê-dînamîk li ser dem guhertin.

e din milk girîng yên serobinî hene: ew e her tim sê-alî. Heta eger em herikîna yek-alî li bilûrê an layer boundary du-liber çavan hê jî motion ji eddies û nişîvan re li ser dîrektîfan ji sê tewereyan hevahengî biqewime.

hejmara Reynolds: formula

Derbasîya ji laminar bo Turbulence bi şikilkî ku bi navê Hejmara Reynolds krîtîk:

_{Re cr = (/ μ ρuL)} cr,

ku ρ - stream dagirtî ye, u - rêjeya herikîna taybetmendiya; L - dikişin size taybetmendiya, μ - qatjimara vîskozîta dînamîk, cr - ji bo bi tube bi beşa cross difirotin.

Ji bo nimûne, ji bo herikîna bi u tifikê, li boriyeke li L wek bikaranîn diameter boriyeke de. Osborne Reynolds da xuyakirin, ku di vê rewşê de, 2300 cr <20000. The belavbûna pir mezin e, hema hema an da ji mezintîya.

A encama mîna ku di layer xeteke li ser karî bidestxistin. Mezinahiya taybetmendiya wek dûr ji qiraxa ber plakaya girtin, û piştre 3 × ¹⁰ Gulan cr <4 × ¹⁰ April. Ger L wek thickness ji layer boundary, di 2700 danasîn cr <9000. In lêkolînên ku nîşan da ku nirxê _cr Re Dibe ku hê mezintir tune.

Têgeha dirûvî velocity

The laminar û herikîna herkoyî û nişîvan re, û li gorî vê, bi nirxê krîtîk ên ku hejmara Reynolds (Re) girêdayî li ser hejmareke mezin ji faktorên. Ji rengên zext, bilindahiya bumps roughness, sewiyê de serobinî di herikîna Link, germahîya dîferensiyel de, û hwd. Ji bo hevgirtinê tê de, ev hokarên pź bi velocity dirûvî navê ji ber ku ew xwedî bandora hin li ser rêjeya hatina. Eger ev serêşîya biçûk e, ew dikare bibe hêzên viscous digeriyan ku align warê velocity de bi cî kir. Ji bo aloziyên mezin ji herikîna dikarin unstable bibe, û bi tena pêk tê.

Ji ber ku wateya fizîkî yên ku hejmara Reynolds - mêrtiyê hêzên inertial û hêzên viscous, tomerî, rewtên bi formula nixumandî:

Re = ρuL / μ = ρu ² / (μ × (u / L )).

The numerator e du caran serê velocity û mexrejékí - nirxa e yên ku nîzama ji stresê frictional, eger L wek thickness ji layer boundary girtin. zext dînamîk di hevkêşeyê de ji bo têkdana hevsengiyê û ciddî yên hêzên dijî vê. Lê belê, ev ne diyar e bê çima hêzên nahez (an zext velocity) rê li guherînan bi tenê dema ku ew 1000 caran hêzên viscous zêdetir in.

Hesab û facts

Probably, bi hêsanî zêdetir wek speed taybetmendiya Re _Kr, ne mitleq velocity herikîna u, û dirûvî velocity bikaranîn. Di vê rewşê de, hejmara Reynolds krîtîk wê li ser 10, i.e. dema ku gelek hengame zext dînamîk zextan li viscous li ser 5 car herikîna laminar ji nav a pês herkoyî û nişîvan re. Ev pênase gor hinek zanyar Re baş ji aliyê jêr facts experimentally çespandî, vegot.

Ji bo profîla velocity bi temamî bi unîforma ne li ser bingeheke bi temamî hilû bi awayekî kevneflopî bi hejmara biryar Re _cr bi nemayê bêdawîbûn, ku, derbasbûna bi rastî tê ji Turbulence. Li vir hejmara Reynolds bi mezintîya bi lez dirûvî jêr nirxa krîtîk de, ji bo 10 wekhev e ku tê destnîşankirin.

Li pêş yên serobinî sûnî, tehdît, rêjeya splash cureyî bi rêjeya bingehîn, bi cûr'ê û nişîvan re li gelek kêmtir hejmara Reynolds ji _{cr Re,} biryar ji nirxê mitleq ya speed dibe. Ev rê dide bikaranîna qatjimara Re _cr = 10, li cihê ku velocity taybetmendiya nirxa mitleq ya dirûvî velocity ya ku ji ber sedemên li jor e.

Îstîqrarê ya rejîma herikîna laminar di lûleya

The laminar û herikîna û nişîvan re hevbeş ji bo hemû cureyên şilavê û gazên di bin şert û mercên cuda ye. The nature laminar ji herikîna kêm in û bi, bi şikilkî bo nimûne, ji bo teng streams underground Krît. Din pir zêdetir, di vê mijarê de ye ji xema zanyaran yên ku di çarçoveya pratîkê ji bo çûnê bi avê lûleya, petrol, gaz û şilavên din.

Q îstîqrar herikîna laminar nêz ve eleqedar e bi vê lêkolînê û dinalim motion ji herikîna bingehîn. Ev ji aliyê ku bi navê aloziyên biçûk bandora wê de hate dîtin. Dimîne li ser ka ew mezin dibin, an bêhêz in li ser dem, herikîna bingehîn tê hesibandin to be stabîl an unstable.

Ji bo vextê compressible û compressible ne

Yek ji faktorên ku tesîra xwe li laminar û herikîna herkoyî û nişîvan re compressibility xwe ye. Ev milkê şevûrojekê de bi taybetî di vê lêkolînê de ji aramî yên pêvajoyên non-stationary bi guhertina bilez di warê niha pêşîn girîng e.

Lêkolîn nîşan didin ku ji herikîna laminar ya zêde ava incompressible di tubes ji beşa goşeyê bo axisymmetric û non-axisymmetric, aloziya biçûk di nav dem û cîwarê berxwedêr e.

Demên dawî de, ev hesab bi derve li ser bandora aloziya li ser berxwedana herikîna axisymmetric di para pîyê ji tube goşeyê de hatiye lidarxistin de ku niha sereke girêdayî li ser du koordînatên e. Koordînasyonek Þerê boriyeke wek parametre ku profile tifikê, li ser radius of the boriyeke herikîna bingehîn bandorê li hesibandin.

encamê de

Tevî ku bi sedsalan ji xebatê de, em nikarin bêjin ku laminar û nişîvan re herikîna is bi tûmî xwendiye. lêkolînên li ser asta micro, bilind pirsên nû pêwîst a rastderxistina hesab û şêwirîn. bi hezaran kes li cîhanê ji kîlometre ji avê, petrol, gaz û berhem: xwezaya lêkolîn sepanê û bikaranîna e. The çareseriyên teknîkî êdî ji nasandin ji bo kêmkirina serobinî dema veguhestina, bi bandor zêdetir jî dê were.