A.Н. Кондратьев
В современной науке общепризнанны два режима движения жидкости – ламинарный и турбулентный. Характерно различие между ламинарным (параллельно струйным) и турбулентным (извилистым) режимами течения жидкостей. Причиной образования любой извилистости является разность между тем, что может делать предмет, и тем, что заставляют его делать [1]. В русловедении разность между транспортирующей способностью потока и поступлением наносов в реку является причиной образования различных типов русел. При относительно малом поступлении наносов образуется извилистость, а при относительно большом поступлении наносов – русловая мнгогорукавность [1]. Подробное описание разности, как причины физических явлений и процессов можно найти в книге В.В. Митрофанова [2].
Аналогично критерием ламинарного и турбулентного режимов движения жидкостей должна быть такая же разность. Как раз именно так интерпретируют число Рейнольдса Т. Карман и сам Рейнольдс в [3]. Число, характеризующее режим движения жидкости, является отношением скорости движения молекул рассматриваемого объёма жидкости к скорости движения самого объёма жидкости в целом. Становится ясным физический смысл числа Re. Числитель представляет собой интенсивность движения всего объёма жидкости, а знаменатель – темп теплового движения. При равенстве скоростей наблюдается ламинарное движение жидкости, а при превышении местных скоростей над переносной жидкость двигается турбулентным режимом.
В русловедении [1] имеется три коренным образом отличающихся варианта типов русел: в одну сторону от прямых русел расположены извилистые русла, а в другую – русловая многорукавность. А режимы движения жидкости признаются только два – прямые и извилистые. Каков третий, обратный эффект? Обратный эффект к турбулентности называется кавитация. При кавитации в толще жидкости появляются пустоты. Это поток, который ещё “ламинарнее” ламинарного потока! Существуют три режима движения жидкости: турбулентный, ламинарный и кавитация. Качественное различие между режимами заключается в отношении скорости движения молекул жидкости к скорости движения всего объёма жидкости. При равенстве этих скоростей – ламинарный режим движения жидкости. При скорости движения молекул большей скорости движения объёма жидкости – турбулентный режим. При скорости молекул меньшей, чем скорость движения всего объёма, жидкости приходится разрывать молекулярные связи, образуются внутриводные полости-разрывы, имеем кавитационный режим движения жидкости.
Список литературы
1. Кондратьев А.Н. Причина образования извилистости: меандрирование рек и других природных потоков // Известия АН. Серия географическая, 2000, № 4, с. 42-44.
2. Митрофанов В.В. От технологического брака до научного открытия, СПб., 1998.
3. Проблемы турбулентности. Сб. статей. М.-Л., ОНТИ, 1936. - 332 с.
Другие работы по теме:
Проблемы кавитации
Кавитация - образование в жидкости полостей, заполненных паром; причины, основные места возникновения: лопастные и центробежные насосы, винты судов, сосудистые растения; вредные последствия, их предотвращение. Полезное применение кавитации в биомедицине.
Определение характеристик движения воды по трубопроводу
Определение числовых значений объёмного, массового и весового расхода воды, специфических характеристик режима движения, числа Рейнольдса водного потока, особенности вычисления величины гидравлического радиуса трубопровода в условиях подачи воды.
Расчет теплообменных аппаратов
Тепловой и конструктивный расчет отопительного пароводяного подогревателя горизонтального типа и секционного водоводяного теплообменника. Подбор критериальных уравнений для процессов теплообмена. Определение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи.
Коэффициент гидравлического трения
Характеристика турбулентного режима течения, определение ее зависимости от числа Рейнольдса. Значения абсолютной и эквивалентной шероховатости труб из некоторых материалов. Режимы течения в гидравлически гладких трубах, описание специальной установки.
Конвективный теплообмен
Основные понятия конвективного теплообмена: конвекция, коэффициент теплоотдачи, термическое сопротивление теплоотдачи, сущность процессов теплообмена. Циклонные топки для сжигания дробленого угля. Характеристики газообразного топлива, доменного газа.
Расчеты гидравлических величин
Решение задач по гидростатике: определение давления жидкости на стенки резервуара при ее нагреве, расчет минимального и конечного усилий для удержания крышки. Расчёт линейного сопротивлении трубопровода. Определение рабочей точки при работе насоса.
Коэффициент гидравлического трения
Определение коэффициента гидравлического трения В уравнении Бернулли, записанном для двух сечений потока вязкой жидкости (обозначения общепринятые):
Гидравлика, гидропневмопривод
Расчетно-графические задания для студентов. Основне уравнения и формулы гидростатики для решения задач. Применение уравнения Бернулли. Виды гидравлических потерь. Истечение жидкости через отверстия, насадки, дроссели. Гидравлический расчет трубоприводов.
Гидравлика гидропневмопривод 2
Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по дисциплине “ГИДРАВЛИКА, ГИДРО- И ПНЕВМОПРИВОДЫ”
Расчет нефтепроводов
Гидравлический при изотермическом движении потока Задача 3-1 Дебит скважины по жидкости 50 м3/сут. (40% нефти и 60% воды); относительный удельный вес жидкости 0,95; известна кинематическая вязкость до обводнения – 28,5 сСт; температура нефти и окружающей трубопровод среды 20 0С; длина выкидной линии 900 м; нивелирная разность отметок конца и начала выкидной линии плюс 8 м; потери на местные сопротивления 1 м; а линейные потери равны 3 кгс/см2.
Расчет гидросистемы с параллельно включенным дросселем
Понятие оптимальных скоростей движения жидкости в гидролиниях. Особенности выбора жидкости для гидросистем. Методика расчета простых и разветвленных гидролиний, а также их параллельных соединений. Специфика построения напорной и пьезометрической линий.
Подбор гидродвигателя к станку модели ЗУ131М
Описание шлифовального станка и его функциональное назначение. Выбор и обоснование номинального давления в гидросистеме привода, выбор рабочей жидкости. Определение основных параметров гидродвигателей, их выбор. Основные параметры и выбор силового насоса.
Насадочные абсорберы
Насадочные абсорберы представляют собой колонны, загруженные насадкой из тел различной формы (кольца, кусковой материал деревянные решетки и т.д.).
Станочные гидроприводы
Министерство высшего и профессионального образования РФ Томский политехнический университет Контрольная работа по Гидравлике и Гидропневмопривода
Расчет параметров гидропривода
Омский государственный технический университет Кафедра «Авиа- и ракетостроения» Курсовая работа Выполнение расчетов по курсу «Гидропривод ЛА» семестр 2005 учебного года
Расчет объемного гидропривода
Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Лекция по Газодинамике
Тема: Основные понятия Механика жидкостей и газов При горении топлива в металлургических печах образуется большое количество горячих печных газов, часто они по весу превышают количество перерабатывемого материала. Движение газов в рабочем пространстве печей и в газоходах влияет на весь технологический процесс, теплопередачу, сжигание топлива.
Составление гидросхемы
Составление принципиальной гидросхемы, реализующей необходимый рабочий цикл в автоматическом режиме, описание ее работы. Расчет рабочих параметров и выбор насоса и гидроаппаратуры. Построение характеристики системы в зависимости от расходов жидкости.
Станочные гидроприводы
Подбор гидроцилиндров и выбор насосной станции. Подбор регулирующей аппаратуры, расчёт трубопровода, потерь энергии и материалов при ламинарном режиме течения жидкости, регулировочной и механической характеристик. Выбор диаметра труб сливной магистрали.
Гидропривод, гидрораспределители и гидроусилители
Сила давления жидкости на плоскую стенку и цилиндрические поверхности. Виды и режимы движения жидкости в гидроприводе. Элементы и принцип работы роторных гидромашин. Назначение и дросельное регулирование гидрораспределителей, виды гидроусилителей.
Теплообменник
Расчет ориентировочной поверхности теплопередачи. Выбор теплообменного аппарата. Уточненный расчет и коэффициентов теплоотдачи в секции водяного охлаждения, в рассольной секции. Необходимая поверхность теплопередачи и гидравлические сопротивления.
Расчет стального трубопровода для подачи кислорода в цех
Трубопроводы для воздуха высокого давления, подаваемого нагнетателями и компрессорами. Сварные и клепанные воздухоотводы. Расчет стального газопровода с двумя слоями изоляции. Способы распространения теплоты в природе. Гидравлический расчет трубопровода.
Расчет стального газопровода
Теоретическое применение законов гидроаэромеханики для оценки параметров сети. Проектирование схемы газопровода и построение характеристики трубопровода. Модель расчета и описание характеристик движения газа. Порядок выполнения расчётов и их анализ.
Расчет стального воздухопровода
Расчет плотности и расхода газа при данном давлении и температуре. Выбор труб и определение расчетных скоростей на отдельных участках. Определение потерь напора на участках. Гидравлический расчет для конкретных данных. Построение характеристики сети.
Расчет отгрузочного терминала
Определение минимального объема резервуарного парка, необходимого количества танкеров и межтанкерного периода. Выбор объема единичного резервуара и количества резервуаров. Определение расчетного диаметра трубопровода, гидравлический расчет дюкера.
Приёмы исследования природы
Правомерно деление открытий на открытия явлений и открытие закономерностей. Каждый из этих видов открытий может иметь свои особые или общие приёмы решения.
Гидростатика 2
ЧАСТЬ 1: ГИДРОСТАТИКА. 2. Что изучает гидростатика? В чём её значение для инженеров-строителей? Современная гидравлика является технической наукой. Предметом гидравлики служат жидкости и законы, действующие в них и используемые преимущественно при решении разнообразных вопросов инженерной практики, как, например, при расчетах потоков в трубопроводах, гидротехнических сооружений, гидравлических машин и т.д.
Генерация геомагнитного поля
Современные воззрения на природу геомагнитного поля базируются на гипотезе Лармора, согласно которой процесс генерации геомагнитного поля аналогичен действию гидромагнитного динамо.
Морфологический ящик природы
Одной из главных движущих причин образования различных типов русловых процессов является относительная транспортирующая способность потока. По этой определяющей оси типы русловых процессов выстраиваются в определенном порядке.