Ламинарный, промежуточный и турбулентный потоки. Число Рейнольдса (Re).

Ламинарный, промежуточный и турбулентный потоки. Число Рейнольдса (Re).

• При подсчете способности трубопровода к теплопереносу, или при подсчете давления и его потери на трение важно знать характер потока.
  • Выделяют три основных типа:
    • ламинарный поток
    • промежуточный поток
    • турбулентный поток

• Ламинарный поток.
  • Обычно ламинарный поток возникает, когда жидкость течет по маленькой трубе и / или с маленькой скоростью. Он может рассматриваться как серия жидких цилиндров в трубе, и тем быстрее течет цилиндр, чем он ближе к внутреннему (оси трубы), а цилиндр, соприкасающийся с трубой, неподвижен.
  • Профиль распределения скоростей зависит практически только от вязкости жидкости - u - и не зависит от плотности - ρ.

• Турбулентный поток.
  • Большие и маленькие водовороты и завихрения делают турбулентный поток непредсказуемым. Он возникает при большой скорости жидкости.
  • Профиль рапределения скоростей в таком потоке - функция, зависящая от плотности - ρ.

• Промежуточный поток.
  • Промежуточный поток - это смесь турбуленого и ламинарного потоков, т.е. ближе к центру поток турбулентный, а ближе к краям - ламинарный.
  • Все эти потоки имеют совершенно разные показатели потери энергии, и для каждого из них существуют свои уравнения для предсказания их поведения. 

Характер потока на практике определяется безразмерным Числом Рейнольдса (Re).

Число Рейнольдса - важный показатель для распознания любого типа потока с выраженным профилем распределения скоростей.Оно определяет относительную значимость эффекта вязкости в сравении с эффектом инерции. Число Рейнольдса пропорционально силе инерции и опратно пропорционально силе вязкости.

• Поток  в зависимости от числа Рейнольдса (в диапазонах, близких к критическим значениям неопределенность разрешается только экспериментом):
  • ламинарный , если Re <2300
  • промежуточный, если 2300 < Re <4000(иногда указывают 10000)
  • турбулентный, если 4000 < Re