Ламиноз ва ҷараёнро шадид. Равзанаи тарҳҳо

Таҳқиқоти хусусиятҳои ҷараёнҳои сўзишворӣ ва газҳо барои хидматҳои саноатӣ ва коммуникатсионӣ хеле муҳим мебошанд. Ламиноз ва ноустувори селфанок суръати интиқоли об, нафт, гази табиӣ тавассути интиқоли қубурҳои мақсадҳои гуногун ба таъсироти дигар таъсир мерасонад. Илми hydrodynamics бо ин мушкилот алоқаманд аст.

Гурӯҳбандӣ

Дар муҳити илмӣ, режими ҷараёни об ва газҳо ба ду синфҳои гуногун тақсим мешаванд:

• Ламинат (ҷарроҳӣ);
• Далер.

Ҳамчунин марҳилаи гузаришро фарқ кунед. Дар ин маврид истилоҳи "моеъ" маънои васеъ дорад: он метавонад суръатбахш бошад (он дар ҳақиқат як моеъ мебошад), сӯзишворӣ (газ), гузаронидани, ва ғайра.

Асосӣ

Дар соли 1880 Менделеев фикри мавҷудияти ду режими муқобилро ифода кард. Дар физикаи Британия ва муҳандис Осборн Рейнольдс ин масъаларо ба таври муфассал таҳқиқ карда, соли 1883 ба анҷом расид. Аввалан, амалан ва баъд бо ёрии формулаҳо, ки дар суръати сусти суръат, ҳаракати моеъҳо ба шакли лампаро меафзояд: қабатҳои (ҷараёнҳои ҷудогона) сахт омехта шудаанд ва дар баробари тракторҳои параллелӣ ҳаракат мекунанд. Бо вуҷуди ин, пас аз бартараф кардани арзиши муайяни муҳим (барои шароитҳои мухталифи он гуногун аст), номи Ринолдс ном дорад, режимҳои ҷараёнҳои моеъ тағйир меёбад: ҷараёни ҳавопаймо хаёлпарастӣ, вурӯд мегардад, яъне шубҳанок аст. Тавре ки маълум шуд, ин параметрҳо то андозаи муайяни мушакҳо ба назар мерасанд.

Ҳисобҳои амалии олимони англисӣ нишон доданд, ки рафтор, масалан, об, аз шакл ва андозаи обанбор (қубур, канал, capillary ва ғ.), Ки тавассути он ҷараён дорад, вобаста аст. - Дар қубурҳои дорои фасли салиб даврашакл (масалан, истифода бурда мешавад, барои барасмиятдарории piping фишор), рақами Рейнольдс он формулаи давлат муҳим Re = 2300. Бо мақсади кушодани канали ҷараёни: ба таври зерин тасвир шумораи Рейнольдс аст, гуногун: Re = 900. Барои арзишҳои хурд реимпорт фармон аст, Дар калон - хошок.

Соҳили ламинат

Фарқияти байни гардиши ламинат ва ҷараёни тамаддунӣ дар табиат ва самти ҷараѐни об (газ) ҷараён дорад. Онҳо дар қабатҳо мегузаранд, на омехта ва на пулпулӣ. Ба ибораи дигар, ин амал якхела нест, бо усули фишори тасодуфӣ, самт ва суръат.

гардиши моеъи Laminar ташкил карда мешавад, ки барои мисол, дар танг рагҳои хун мавҷудоти зинда, растаниҳои capillaries ва дар шароити муќоисавї, дар ҷорӣ моеъхо хеле часпак (нафт тавассути лӯлаи). Барои дидани ҷараѐни ҳавопаймо, ин кофӣ барои каме кушодани лӯлаҳои об - об мунтазам, ҳамвор, бе омехта мешавад. Агар чӯб ба охир расад, фишори система афзоиш хоҳад ёфт ва ҳозира хомӯш мешавад.

Резиши сангин

Дар муқоиса бо гардиши ламинат, ки дар он қисматҳои дар наздикии тракторҳо амалишаванда ҳаракат мекунанд, ҷараёнҳои нохуши спиралро вайрон мекунанд. Агар мо усули Лагеенро истифода набарем, trajectory particle метавонад ба таври ғайримаркази ғайричашмдошт қадам ва амал кунад. Ҳадафҳои сӯзишворӣ ва газҳо дар ин шароитҳо ғайриимкон аст ва параметрҳои ин давлатҳои ғайридавлатӣ метавонанд доираи васеи васеъ дошта бошанд.

Азбаски режими абрешимии ламинар аз гази пурқувват рӯй медиҳад, он метавонад аз тарафи намунаи сӯрохии дуди сигор дар сӯхта дар ҳаво пайдо шавад. Дар аввал, қисмҳои ҷудогона дар мурофиаи замонавӣ тағйир намеёбанд. Дасти тамошобин ба назар намерасад. Сипас, дар як ҷо ногаҳонӣ боғҳои калон вуҷуд доранд, ки ба таври пурра хоҷагӣ ҳаракат мекунанд. Ин зарбҳо ба камонҳои хурд, онҳое, ки ҳатто хурдтаранд ва ғайра. Дар охири он, дуди он бо ҳавои гирду атроф омехта мешавад.

Роҳҳои шиддатнокӣ

Намунаи дар боло овардашуда як адад китобест, ки аз мушоҳидаи он олимон натиҷаҳои зеринро ба даст оварданд:

1. Линзаи ва фаромадани шӯриш дорои хусусияти имконпазир аст: гузариш аз як намуди дигар ба ҷойи дақиқи муайян, аммо дар ҷои воқеан худсарона, ба таври тасодуфӣ вуҷуд надорад.
2. Аввалан, қуттиҳои калон пайдо мешаванд, ки андозаи он аз андозаи дуди сақф бузургтар аст. Механизми бетафовутӣ ва мустаҳками анисотропӣ мегардад. Сел дар зарфҳо устувор мемонанд ва ба хурдтар ва хурдтар ба вайрон мешаванд. Ҳамин тариқ, як зинаи болотар аз зарбҳо пайдо мешаванд. Энергияи ҳаракати онҳо аз калон ба хурд ва дар охири ин раванд нопадид мешавад - электрикӣ дар тарозуи хурд рух медиҳад.
3. Раванди ҳавасмандгардонии буҳронӣ тасодуфӣ аст: як ё якчанд зарбҳо метавонанд дар ҷои комилан ғайрииқтидор ва ғайримарказӣ пайдо шаванд.
4. Тақвимии дуд бо ҳаво ҳавасмандгардонӣ дар режими лимӯда амал намекунад, ва вақте ки таскинбахш аст, ин хеле заиф аст.
5. Сарфи назар аз он, ки шароитҳои сарҳадӣ устувор аст, шиддатнокӣ дорои хусусияти ғайриоддӣ аст - ҳамаи параметрҳои гази фаръӣ бо вақти гуногун фарқ мекунанд.

Мавҷудияти дигари муҳаррики туристӣ вуҷуд дорад: он ҳамеша сеошёна аст. Ҳатто агар мо дар як қадами яктарафа дар як қубур ё як қабати дутарафа ба назар гирем, иқдомҳои шӯришгарон дар самти ҳамаи се хатти коэффитсиентӣ ҳанӯз ҳам мегузарад.

Рақами Reynolds: формулаи

Гузариш аз лампанка ба шӯрбофӣ бо рақами муҳимтарини Reynolds номбар шудааст:

_{Re CR = (/ μ ρuL)} CR,

Дар куҷо ρ аст, ки зичии flux аст, u суръати ҷараёнҳои хоси; L - ҷорист андозаи хос, μ - коэффисиенти аз viscosity динамикӣ, CR - барои аз ҷониби Ќўрѓонтеппа бо фасли салиб даврашакл.

Масалан, барои як маљрои бо у суръат дар қубур ба L ҳамчун истифода диаметри қубур аст. Камбуди Рейнольдс нишон дод, ки дар ин ҳолат, 2300 CR <20000. Паҳншавии хеле калон аст, қариб тартиби миқёси.

Натиҷаи ҳамин дар қабати наздисарҳадӣ дар толор гирифта шудааст. Андозаи хос аст, дур аз канори пеши судї гирифта шавад, ва он гоҳ 3 × ¹⁰ May CR <4 × ¹⁰ апрел. Агар L ҳамчун ғафсӣ аз қабати сарҳадӣ, аз 2700 муайян CR <9000 мебошад. Аз омӯзиши таҷрибавӣ, ки нишон доданд, ки арзиши _CR Re метавонад ҳатто бештар аст.

Мафҳуми сафедшавии суръат

Рақамҳои ламинат ва даврабандии моеъ, ва аз ин рӯ, арзиши муҳими рентгенӣ (Re) вобаста ба шумораи зиёди омилҳо вобаста аст: градентҳои фишор, баландии решаканкунакҳо, даврӣ дар ҷаражни беруна, фарқияти ҳарорат, ва ғайра. Барои осонӣ, ин омилҳои умумӣ низ табдилёбии сурх номида мешаванд , Зеро ки онҳо ба суръати ҷараёни суръат таъсир мерасонанд. Агар ин пегурсия кам бошад, он метавонад бо қувваҳои физикӣ, ки дар муқоиса бо майдони суръат баробар аст, қатъ карда шавад. Барои ҷароҳатҳои калон, ин ҷараён метавонад устуворро аз даст диҳад ва суръатбахшӣ ба вуҷуд меояд.

Бо дарназардошти он, ки миқдори ҷисмҳои Ринолдсс таносуби қувваҳо ва қувваҳои физикӣ мебошад, печиши ҷараёнҳо формулаи зерин аст:

Re = ρuL / μ = ρu ² / (μ × Паёмбар (с / L )).

Дар адабиёт як суръати тез дучанд аст ва дар синтезатор миқдори фармоишии фишори фишор вуҷуд дорад, агар ғафсии қабати сарҳадӣ ҳамчун л. фишори муттасили рў ба нобуд кардани тавозуни ва нофаҳмиҳои нерӯҳои ин муқовимат намоянд. Бо вуҷуди ин, он норавшан аст, ки чаро нерӯҳои inertia (ё фишор суръати) боиси ба тағйиротҳо танҳо вақте ки онҳо 1000 маротиба нерӯҳои часпак бештар доранд.

Ҳисобҳо ва далелҳо

Шояд, бароҳат бештар њамчун суръати хос Re _CR мутлақ нест, суръати гардиши у, ва perturbation суръат истифода бурда мешавад. Дар ин ҳолат рақами асосии Reynolds аз фармоиши 10 иборат аст, яъне, агар суръати суръат аз фишори физикӣ бо омили 5 зиёдтар бошад, гардиши ламинат аз таркиб ба шӯришгарон монанд аст. Ин таърифи Re ба андешаи як қатор олимон фаҳмонида мешавад, ки далелҳои воқеии таҷрибавӣ тасдиқ шудаанд.

Барои намуди суръати комил ягона ба сатҳи комилан ҳамвор аст, одатан бо шумораи муайяннамудаи Re _CR рў ба абадият, яъне гузариш дар асл рух ба ҳаяьон. Аммо рақами Reynolds, ки бо баландии perturbation суръат муайян карда шудааст, камтар аз яктарафа аст, ки ба 10 баробар аст.

Дар ҳузури ҳаяьон сунъӣ, ки боиси Меъёри лаппиши муқоисашаванда бо суръати асосӣ, дар ҷараёни ноором дар хеле пасттар рақамҳои Рейнольдс аз _{CR Re,} муайян карда мешавад, аз арзиши мутлаќи суръати мегардад. Ин имкон медиҳад, ки истифода аз коэффисиенти Re _CR = 10, ки дар он суръати хос арзиши мутлақи perturbation суръат боиси бо сабабҳои дар боло аст.

Истеъмоли лампаро дар қубур

Ламиноз ва фаромадани тармаҳо барои ҳар гуна намудҳои моеъ ва газҳо дар шароитҳои гуногун хос мебошанд. Дар табиат, ҷараёнҳои лампаҳои номутаносиб ва маъмул, масалан, барои танг кардани заминҳои зеризаминӣ дар шароити ҳамвор. Зиёда аз ин, ин масъала ба олимон дар доираи татбиқи амалии интиқол додани об, нафту газ ва дигар воситаҳои техникӣ тавассути хатҳои интиқоли газ нигаронида шудааст.

Давомнокии ҷараёни линзарӣ бо таҳқиқоти ҳаракати фишори асосии асосии ҷараён алоқаманд аст. Он муайян карда мешавад, ки он ба амалҳои номбурдаҳои хурд ном бурда мешавад. Вобаста аз он, ки оё онҳо бо фишор ё афзоиш меёбанд, акнун асосан устувор ё ноустувор ҳисобида мешаванд.

Равғани майнаҳои хунукшуда ва ғайримуқаррарӣ

Яке аз омилҳое, ки ба лампан ва давраҳои шӯришии рехташуда таъсир мерасонанд. Ин моликияти моеъ дар таҳқиқоти устувории равандҳои ғайризарурӣ бо тағйирёбиҳои зуд дар ҷараёни бунёдӣ муҳим аст.

Омўзишњо нишон медињанд, ки гардиши ламинатї аз моеъи ноустувор дар ќубурњои силиндрї ба андозаи нисбатан ками лимфиналї ва ѓайримутамиметрї дар ваќт ва фосила устувор аст.

Вақтҳои охир, ҳисобҳо дар натиҷаи электромагнитҳои электромагнитӣ дар бораи устувории ҷараён дар қисмати дохилии силсилаи силсилавӣ, ки дар он ҷараён асосан аз ду координат вобаста аст. Коэффиссия дар атрофи хатҳои қубурӣ ҳамчун параметр, ки дар он профили суръат ба радиуси асосии хатҳои асосии ҷараён вобаста аст, баррасӣ карда мешавад.

Хулоса

Сарфи назар аз асрҳои тадқиқот, ин гуфта наметавонанд, ки ҳар ду линза ва низоъҳои даҳшатангез ба таври амиқ омӯхта мешаванд. Таҳқиқоти таҷрибавӣ дар сатҳи хурд саволҳои наверо, ки асоснокии асосиро талаб мекунад, меистад. Хусусияти тадқиқот инчунин истифодаи амалисозӣ мебошад: ҳазорҳо километрҳои об, нафт, газ ва қубурҳои маҳсулот дар ҷаҳон ҷойгиранд. Ҳалли мушкилоти техникӣ барои паст кардани шиддатнокӣ дар вақти нақлиёт, самараноктар хоҳад буд.