Ламинарное, турбулентное течение жидкости.
Число Рейнольдса
Понятия ламинарности и турбулентности применимы как к течению жидкости по трубам, так и к обтеканию ею различных тел. В обоих случаях характер течения зависит от скорости течения, свойств жидкости и характерного линейного размера трубы или обтекаемого тела и определяется числом Рейнольдса, которое для трубы диаметром D выражается следующей формулой: Течение крови в артериях в норме является… Читать ещё >
Ламинарное, турбулентное течение жидкости. Число Рейнольдса (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Стационарное течение жидкости является слоистым или ламинарным. Для него справедливы уравнения Бернулли и Пуазейля.
Пуазейля Ламинарное течение устанавливается в трубах с гладкими стенами, без резких изменений площади сечения и изгибов трубы, а так же при высоких скоростях течение переходит в турбулентное: скорости частиц жидкости при этом беспорядочно меняются, образуя местные завихрения — происходит перемешивание жидкости. Характерными для турбулентного течения являются местные изменения давления в жидкости, вызывающие колебательное движение частиц, сопровождающееся звуковыми явлениями, благодаря которым турбулентное течение легко обнаруживается. Турбулентное течение связано с дополнительной затратой энергии при движении жидкости: часть энергии расходуется на беспорядочное движение, направление которого отличается от основного направления потока, что в случае крови приводит к дополнительной работе сердца. Шум, возникающий при турбулентном течении крови, может быть использован для диагностирования заболевания. Этот шум прослушивается, например, на плечевой артерии при измерении давления крови.
Понятия ламинарности и турбулентности применимы как к течению жидкости по трубам, так и к обтеканию ею различных тел. В обоих случаях характер течения зависит от скорости течения, свойств жидкости и характерного линейного размера трубы или обтекаемого тела и определяется числом Рейнольдса, которое для трубы диаметром D выражается следующей формулой:
Здесь с — плотность жидкости; з — коэффициент динамической вязкости; н — скорость потока; d — характерный линейный размер трубы или тела, обтекаемого жидкости.
Условием ламинарности течения является выполнение неравенства:
Где — критическое значение, зависящее от формы сечения трубы или от формы обтекаемого тела.
Критическое значение определяется опытным путем. Так, для течения в длинных цилиндрических трубах, а характерный линейный размер d равен диаметру трубы (D):
Течение крови в артериях в норме является турбулентным, небольшая турбулентность возникает вблизи клапанов. При патологиях, когда вязкость крови бывает меньше нормы, число Рейнольдса может превысить критическое значение и движение станет турбулентным.