Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Наука и технологии

Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов "Эффективная физика"
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ы  Э  Ю  Я   По связи разделов
Течение Пуазейля
Ламинарное течение вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрической трубе

Анимация

Описание

Вследствие ламинарного (слоистого) характера течения вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрической трубе скорость потока некоторым образом распределена по сечению трубы (рис. 1).

 

Распределение скоростей у входа в трубу при ламинарном течении

 

 

 

Рис. 1

 

L1 - длина начального участка формирования постоянного профиля скоростей.

 

Закон Пуазейля (математическим выражением которого является формула Пуазейля) устанавливает зависимость между объемом жидкости, протекающим через трубу в единицу времени (расходом), длиной и радиусом трубы, и перепадом давления в ней.

Пусть ось трубы совпадает с осью Oz прямоугольной декартовой системы координат. При ламинарном течении скорость v жидкости во всех точках трубы параллельна оси Oz, т.е. vx= vy= 0,  vzv. Из уравнения неразрывности

 

dv /dt =F - (1/r)grad p,

 

где F - напряженность поля массовых сил;

р - давление;

r - плотность жидкости,

 

следует, что

 

дv/дz = 0, т.е. v = f(x,y).

 

Из уравнения движения вязкой несжимаемой жидкости (Навье-Стокса) следует:

 

дp/дx = дp/дy=0,

 

дp/дz = dp/dz = h(д2v/дx2 + д2v/дy2) = const = -(Dp/l),

 

где Dp - падение давления на участке трубы длиной l.

 

Для круглой цилиндрической трубы данное уравнение можно представить в виде

 

(1/r)d(r(dv/dr))/dr = -Dp/hl,

 

где r = sqr(x2 + y2) - расстояние от оси трубы.

 

Распределение скоростей по сечению трубы является параболическим и выражается формулой:

 

v(r) = (Dp / 4hl) (R2 - r2),

 

где R - радиус трубы;

r - расстояние от оси до рассматриваемой точки поперечного сечения;

h - динамическая вязкость жидкости;

Dp - падение давления на участке трубы длиной l.

 

Секундный объемный расход жидкости определяется по формуле Пуазейля:

 

Qc = [(pR4) /8hl]Dp.

 

Данная формула справедлива для ламинарных потоков, условие существования которых характеризуются критическим числом Рейнольдса Reкр (Re = 2Qc/pRnn - кинематическая вязкость). При Re = Reкр ламинарное течение переходит в турбулентное. Для гладких круглых труб Reкр»2300.

 

Временные характеристики

Время инициации (log to от -1 до 1);

Время существования (log tc от -1 до 5);

Время деградации (log td от -1 до 1);

Время оптимального проявления (log tk от 0 до 2).

Диаграмма:

Технические реализации эффекта

Техническая реализация эффекта

Закон Пуазейля применяется для определения коэффициентов различных жидкостей при различных температурах посредством капиллярных вискозиметров.

 

Техническая реализация эффекта

 

 

Рис. 2

 

Обозначения:

1 - контрольный участок трубы;

2 - баллон;

3 - редуктор;

4 - регулятор давления;

5 - манометр;

6 - вентиль;

7 - расходомер.

 

Уравнение Пуазейля играет важную роль в физиологии нашего кровообращения.

Применение эффекта

Формулой Пуазейля пользуются при расчетах показателей транспортировки жидкостей и газов в трубопроводах различного назначения. Ламинарный режим работы нефте- и газопроводов является наиболее выгодным в энергетическом отношении. Так, в частности, коэффициент трения при ламинарном режиме практически не зависит от шероховатости внутренней поверхности трубы (гладкие трубы).

Литература

 1. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред.- М.: Наука, 1982.

 2. Разработка и эксплуатация нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений / Под ред. Ш.К. Гиматудинова.- М.: Недра, 1988.

Ключевые слова

  • вязкость
  • давление
  • динамическая вязкость
  • гидродинамика
  • жидкость вязкая
  • ламинарное течение
  • напор
  • перепад давления
  • труба
  • Пуазейля закон
  • Пуазейля формула
  • число Рейнольдса
  • число Рейнольдса критическое

Разделы естественных наук:

Дозвуковые течения жидкости и газа в отсутствии незакрепленных обтекаемых тел
Общие вопросы газо- и гидродинамики

Формализованное описание Показать