4.Понятие о турбулентном течении. Подход Рейнольдса к описанию сложного сдвигового течения, его динамические уравнения.

При малой скорости образовываются слоистое течение (ламинарное). При более высокой скорости – хаотичное течение (турбулентное) , d_г – гидравлический диаметр. Re≤2300 - ламинарное течение; Re>2300 – турбулентное течение. Опыт проводился при постоянном уровне Н, замеряя расход Q. Q=VF. V- скорость,F- площадь. Опыт велся при постоянном увеличении скорости. Окрашенная жидкость попадала в стеклянную трубку. Было отмечено, что при V<V_кр поток имел слоистое строение (ламинарное), при дальнейшем увеличении скорости частицы начинали двигаться волнообразно, а затем хаотично. Для того что бы проанализировать режим движения Рейнрольдс проанализировал факторы к-ые влияют на режим движения ими оказались: плотность, динамическая вязкость скорость гидравлический диаметр. ; ν= ;

ν – кинематическая вязкость. d_г= ; F - площадь живого сечения; П – периметр соприкосновения с поверхностью (с воздухом П не учитывается).

Физический смысл числа Re. Re= . Если вести опыт в обратном направлении, т.е. понижать скорость, то переход из турбулентного в ламинарный режим произойдет при другой скорости, это означает что существует переходный режим, т.е. нет четкой границы между турбулентным и ламинарным режимах движения.

В этих опытах Рейнольдс впервые обнаружил, что переход из ламинарного движения в турбулентное обуславливается достижением критического значения некоторого безразмерного комплекса или критерия, к-ый получил в последствии его имя.

Критическое значение Рейнольдса – Re_кр = 1,2 10⁴, оно обусловлено плавным входом жидкости в трубу. Нижнее число Рейнольдса – 2000. Когда Re<2000 поток моментально становится ламинарным.