Laminar ma tafe le mautonu. pulega tafe suāvai

Suesueina o meatotino a suavai ma kasa tafe e taua tele mo le alamanuia ma aogā lautele. O le laminar ma le aafiaga tafe le mautonu i luga o le vai fua faatatau felauaiga, suauu, paipa kasa masani mo faamoemoega eseese, e aafia ai le isi tapulaa. O nei faafitauli faia hydrodynamics faasaienisi.

faʻavasegaga

I le siosiomaga faasaienisi o sua tafe pulega ma kasa ua vaevaeina i le lua vasega lava eseese:

• laminar (inkjet);
• le mautonu.

Foi iloa tulaga tau soloaiga. O le isi, o le faaupuga "suavaia" ei ai le lautele uiga: e mafai ona avea incompressible (suavaia moni o), o se compressible (kasa), conductive, etc ...

tulaga talafaasolopito

O le isi Mendeleev i le 1880 na faaalia ai le manatu o le i ai o le pulega tafe faafeagai lua. Mo nisi faamatalaga i lenei mataupu suesueina le physicist ma inisinia British Reynolds Osborne na maea le suesuega i le 1883. Muamua, O lona, ma le faaaogaina o faiga ua iloa ai i se fua faatatau tafe maualalo o felauaiga suavaia avea pepa laminar: faaputuga (vaega tafe) Ua toetoe lava i le felotoai ma agai i luma e ala tutusa. Ae peitai, ina ua mavae le faatoilaloina o se taua taua patino (mo ni tulaga eseese e ese), o le ulutala ua suia tulaga tafe suavaia numera Reynolds: o le avea tafe vaalele vortex vevesi - i.e., le mautonu. E pei ona liliu mai, o nei tapulaa o loo i nisi o tulaga taua e le mavavaeeseina ma kasa.

Practical fuafuaga saienitisi le gagana Peretania na faaalia ai le amioga a, f.t.t., vai, e faalagolago malosi i le foliga ma fua o le tane (paipa, auala, capillaries, ma isi), lea e tafe. I le paipa i ai o se fuaiupu e satauro lapotopoto (e faaaoga mo piping uunaiga mounting), o lona Reynolds numera - o le fua faatatau o le taua tele tulaga o loo faamatalaina e faapea: Re = 2300. Ina ia mafai ona tatala le tafe auala o le numera Reynolds e eseese: Re = 900. Mo faatauaina laiti mo Re ua faatonuina ai, i le tele - vevesi.

laminar tafe

E le pei o se le mautonu tafe laminar o le natura ma le taitaiga o le vai (kasa) tafe. Ua latou gaoioi ai le faaputuga e aunoa ma le palu faatasi ma e aunoa ma pulsations. I se isi faaupuga, o le gaoioiga e faia uniformly aunoa oso leaga e le manino i le uunaiga taitaiga ma le saoasaoa.

ua faia e tafe suāvai Laminar, mo se faataitaiga, i le vaapiapi ipu toto o mea ola, o le laau capillaries ma i lalo o tuutuuga tutusa, i le taimi nei o le tele suavai viscous (suauu afi e ala i le pipeline). E vaai faalemafaufau i le vaalele tafe ua lava e faaali mai se popo itiiti - a tafe lemu le vai, tutusa, e aunoa ma palu. Afai e tala le spigot i le iuga, o le a tu mai i le uunaiga faiga ma o le a avea vevesi le tafe.

tafe le mautonu

E le pei o se laminar, lea fasimea tuaoi agai i luma e tele ala tutusa, a tafe le mautonu o le sua o le natura disordered. Afai tatou te faaaogaina le auala Lagrange, o le trajectories o fasimea mafai ona faafuaseʻi fesiliaʻi ma amio lava unpredictably. Faagaioiga o le suavai ma le kasa lalo o nei tulaga e tumau i taimi uma, ma nei tapulaa e mafai ona maua nonstationarities a tele tele o ituaiga.

A o tafe kasa laminar i tupe pulega le mautonu, e mafai ona mataituina e le faataitaiga wisps o le asu o se sikaleti mu pea ea. Le taimi muamua, fasimea agai toetoe lava tutusa suia ala i le taimi. ua foliga mai ua faatulagaina asu. Ona i se taimi o le a faafuasei loo eddies tetele uma e gaoioi atoatoa faafuasei. O nei vortices solia i luga i tagata laiti - i totonu lava laiti ma isi. I le iuga, ulaula toetoe mixes i le ea o loo siomia ai.

fevesiaiga taamilosaga

O le faataitaiga i luga o se tusi, ma o mai i lona matau ua faia e saienitisi le faaiuga e faapea:

1. Laminar ma tafe le mautonu e probabilistic i le natura: o le suiga mai le tasi auala i le isi e le o lelei le nofoaga saʻo, ma i se tulaga sagatonu talafeagai, nofoaga soo.
2. Muamua, o loo i ai vortices tetele e tele atu nai lo le tele o wisps o le asu. avea Faagaioiga unsteady ma malosi anisotropic. tupe tele avea mautu ma soli i luga i le laiti ma laiti. O lea la, o loo i ai se faatulagaga o eddies. O le malosi o le gaoioiga ua faaliliuina mai le tele e laiti, ma i le faaiuga o lenei faagasologa mou - tupu dissipation malosi i fua laiti.
3. e tafe le mautonu leaga e le manino: a vortex faapitoa e mafai ona avea i se atoatoa soo, nofoaga le mautinoa.
4. Palu faatasi o le asu ma ambient ea e le faia i lalo o laminar tafe, ma i le mautonu - e matua le matuai.
5. E ui lava i le mea moni e faapea o le tulaga tuaoi o minoi, o faafatiatamai o ia lava ua i ai se tumau faaleoina i le natura - uma le kesi-maoae le faataamilosaga suia le aluga o taimi.

O loo i ai se isi meatotino taua o fevesiaiga: o taimi uma e faatafa-tolu. E tusa lava pe o tatou mafaufau i le tafe o se tasi e faatafa-i totonu o le paipa po o le lua e faatafa-vaega tuaoi pea lafo o eddies mautonu tutupu i le faatonuga a le tolu faamaopoopo axes.

Reynolds numera: o le fua faatatau

O le suiga mai laminar e fevesiaiga faamatalaina i le mea ua taʻua o le numera taua Reynolds:

_{Re CR = (ρuL / μ)} CR,

lea ρ - vaitafe density, u - fua faatatau tafe uiga; L - tafe tele uiga, μ - le coefficient o ogatasi maoae, CR - mo e se faagaau ma se vaega satauro lapotopoto.

Mo se faataitaiga, mo le a tafe i saoasaoa u i le paipa L ua faaaogaina o le lapoa paipa. faaalia Osborne Reynolds i lenei tulaga, 2300 CR <20000. O le salalau atu o le tele tele, toetoe lava o se poloaiga a le maoae.

ua maua se taunuuga tutusa i le vaega tuaoi i luga o le wafer. Ua aveesea le tele o uiga e pei o le mamao mai le pito i luma o le ipu, ona: 3 × 10 ⁵ CR <4 × 10 ^4. Afai ua faamatalaina o le mafiafia L o le vaega tuaoi, o le 2700 CR <9000. E faataitai suesuega ua faaalia e faapea e mafai ona e sili atu le taua o le _CR Re.

O le mataupu o perturbation saoasaoa

O le laminar ma tafe suāvai le mautonu, ma e tusa ai, o le tau aogā taua o le aofai Reynolds (Re) e faalagolago i se vaega tele o itu. Mai le gradient uunaiga, o le maualuga o patupatu roughness, fevesiaiga malosi i le tafe mai i fafo, vevela eseesega, ma isi Mo le faafaigofieina, o nei mafuaaga tuufaatasia ua valaauina saoasaoa perturbation talu ai ua latou maua a nisi o aafiaga i luga o le fua faatatau o le tafe. Afai o lenei faalavelave e faatauvaa, e mafai ona nofoia malosiaga viscous saili e faaogatusa le fanua saoasaoa. Mo perturbations tele o le tafe e mafai ona avea mautu, ma le faavevesi tupu.

Tuuina mai le uiga faaletino o le numera Reynolds - o le fua faatusatusa o le malosiaga inertial ma malosiaga viscous, tafe ufitia le ita e ala i le fua faatatau:

Re = ρuL / μ = ρu ² / (μ × (u / L )).

O le numerator e faaluaina le saoasaoa ulu ma le denominator - le taua o le poloaiga o le popole frictional, afai e faia L pei o le mafiafia o le vaega tuaoi. matele uunaiga maoae e faaumatia le paleni ma le malosiaga firikisia tetee lenei. Ae peitai, e le o manino pe aisea e le 'au o le inertia (po o le saoasaoa uunaiga) taitaiina atu ai i suiga na pe a latou le 1000 taimi sili malosiaga viscous.

Fuafuaga ma mea moni

Atonu, e sili atu faafaigofie ona faaaogaina e avea o se saoasaoa uiga Re _CR le saoasaoa tafe aiai u, ma le perturbation saoasaoa. I lenei tulaga, o le aofai taua Reynolds o le a tusa ma le 10, i.e. pe a sili atu i le faalavelave uunaiga maoae atuatuvale viscous i 5 taimi le tafe laminar i se tupe suāvai le mautonu. ua lelei faamalamalama lenei faamatalaga toe tusa ai ma nisi saienitisi e le faamaonia experimentally nei mea moni.

Mo se atoatoa talaaga toniga saoasaoa i luga o se laualuga lamolemole atoatoa ua fuafuaina masani e le numera Re _CR matele e āoāo lē gata, o lona uiga, o le suiga moni e tupu i fevesiaiga. Iinei ua fuafuaina le aofai Reynolds e le tele naua o le perturbation saoasaoa o loo i lalo o le tau aogā taua, lea e tutusa ma le 10.

I le afioaga o fevesiaiga faafoliga, na mafua ai pisi fua faatatau e tutusa ma le fua faatatau faavae, o le tafe avea le mautonu i le tele maualalo numera Reynolds nai lo _{CR Re,} fuafuaina mai le taua aʻiaʻi o le saoasaoa. faatagaina le faaaogaina lea o le coefficient Re _CR = 10, pe afai o le saoasaoa uiga o le taua aʻiaʻi o le perturbation saoasaoa e mafua mai i le mafuaaga i luga.

Tulaga mautu o le pulega tafe laminar i le pipeline

O le laminar ma tafe le mautonu e masani ai ituaiga uma o suavai ma kasa i lalo o tuutuuga eseese. O le laminar natura o le tafe e le tupu ma o loo faamatalaina ai, mo se faataitaiga, mo fanua laugatasi vaitafe lalo o le eleele vaapiapi. Sili atu, o lenei mataupu o le popolega o saienitisi i le tulaga o talosaga talafeagai mo le felauaiga e pipeline vai, suauu, penisini ma isi vai.

Q mautu tafe laminar e vavalalata e fesootai i ai le suesuega faalavelaveina le lafo faatu o le tafe autu. Na maua e aafia i le mea ua taʻua o perturbations laiti. E faalagolago i ai pe latou tuputupu po mou ese le aluga o taimi, ua manatu le tafe faavae e avea ma fale o manu po o le mautu.

Mo vai compressible ma le compressible

O se tasi o itu taua e aafia ai le laminar ma tafe suāvai le mautonu o lona compressibility. E matua taua tele lenei meatotino suāvai i le suesueina o le tulaga mautu o faiga lē minoi ma suiga vave i le taimi nei autu.

Studies faaalia ai laminar tafe o se suāvai incompressible i le tubes o le vaega cylindrical e tetee atu toʻaitiiti axisymmetric ma lē axisymmetric faasoesa i le taimi ma le vanimonimo.

Talu ai nei, fuafuaga ua faia i luga o le aafiaga o faalavelave i luga o le tetee tafe axisymmetric i le vaifagaloa vaega o le faagaau cylindrical pe afai o le taimi nei autu e faalagolago i le fuafua e lua. O le faamaopoopo au o le paipa ua manatu e pei o le parameter e aafia ai talaaga otooto saoasaoa i le faataamilosaga o le paipa tafe autu.

iʻuga

E ui lava i le tele o seneturi o le suesue, tatou te le mafai ona fai e tafe laminar ma le mautonu o loo suesueina maeʻaeʻa. suesuega faataitai i luga o le tulaga Laiti, sii mataupu fou e manaomia ai se faamaoniga fuafuaina manatu. O le natura o suesuega o le talosaga ma le faaaogaina: faitau afe o le lalolagi o kilomita o le vai, suauu, penisini ma oloa. O le umi o le faailoa fofo faapitoa mo le faaitiitia o ia fevesiaiga i le taimi o felauaiga, o le sili atu ona lelei o le a.