Определить режим движения воды в трубе 𝑑=0,02 м при температуре 𝑡°𝐶 и средней скорости потока 𝑣 м/с, а также найти критическую скорость 𝑣кр, при которой происходит изменение режима движения.
Исходные данные:
ВАРИАНТ
14
Температура воды 𝑡,°𝐶
11
Средняя скорость потока 𝑣,м/с
0,055
Решение:
Многочисленные экспериментальные исследования движущихся жидкостей позволили установить существование двух режимов движения жидкости: ламинарного и турбулентного.
При ламинарном режимедвижения, наблюдаемом при малых скоростях, отдельные струйки жидкости движутся параллельно друг другу.
Притурбулентном режименаблюдается сильное перемешивание частиц жидкости и как следствие неупорядоченное движение ее элементов.
Скорость, при которой происходит смена режимов, называется критической. Для характеристики режима движения жидкости введен безразмерный параметр – число Рейнольдса, которое для труб круглого сечения выражают через внутренний диаметр трубопровода:
Определяем число Рейнольдса
- - режим ламинарный.
Минимальное значение, соответствующее переходу ламинарного режима в турбулентный, определяется критическим числом Рейнольдса .
Следовательно, значение критической скорости:
Подставляя числовые данные, определяем значение критической скорости , при которой происходит изменение режима движения