Вопрос 66. Гидродинамический смысл числа Рейнолдса Re, его размерность и способ расчета.

ЧИСЛО РЕЙНОЛДСА

Переход от ламинарного режима течения к турбулентному зависит от средней скорости жидкости , ее кинематической вязкости v, диаметра трубы d и определяется значением безразмерной критерия - числа Рейнолдса:

[–] (1.12)

Число Рейнолдса представляет собой меру отношения сил инерции движущегося потока к внутренним силам вязкости. При ламинарном режиме течения инерционные силы малы по сравнению с силами внутреннего трения и Re имеет низкие значения. Наоборот, при турбулентном режиме течения преобладают силы инерции и Re велико. Таким образом, по значению Re можно судить о режиме течения жидкости (ламинарный, переходный, турбулентный).

При определенном значении Re, которое называют критическим, ламинарный режим течения начинает переходить в турбулентный. Переход ламинарного течения в турбулентное обычно происходит при примерно постоянном значении критического числа Рейнолдса. Для течения в круглой трубе значение Rе_кр<2300; для каналов другого поперечного сечения оно близко к этому же значению. При Rе<Rе_кр течение всегда ламинарное. Даже если на входе в канал имеются возмущения потока, они постепенно затухают.

При Re > 4·10³ устанавливается развитый турбулентный режим течения. Причем турбулентность развивается очень быстро на малых расстояниях от входа в канал.

Число Рейнольдса характеризует отношение сил инерции потока к силам вязкости жидкости и является безразмерной величиной; w – характерная скорость движения; l - характерный размер (в случае течения в круглой трубе в качестве характерного размера используется диаметр трубопровода d); n - коэффициент кинематической вязкости жидкости при температуре потока, м²/с.