Определить критическую скорость перехода от ламинарного течения к турбулентному для трубы диаметром 200 мм при движении в ней: а) воды с температурой t =100С; б) воздуха с температурой t =150С; в) глицерина с температурой t = 200С.
Ответ
Вещество Критическая скорость, м/с
Вода 0,0151
Воздух 0,168
Глицерин 13,51
Решение
Критическое число Рейнольдса для круглых труб равно
Reкр=2300.
Число Рейнольдса представляет собой безразмерный комплекс, равный
Re=w∙d∙ρμ=w∙dν,
где w- скорость течения жидкости или газа, м/с;
d- характерный линейный размер, в данном случае диаметр трубы, м;
ρ- плотность жидкости, кг/м3;
μ- коэффициент динамической вязкости жидкости Па·с;
ν- коэффициент кинематической вязкости жидкости м2/с.
Откуда
wкр=Reкр∙νd;
wкр=23000,2∙ν=11500∙ν.
В общем случае коэффициент кинематической вязкости зависит от температуры жидкости: как правило, с ростом температуры величина коэффициента кинематической вязкости падает.
Выпишем значения коэффициентов для трех веществ при заданных температурах, результаты расчета представим в Таблице 1.
Таблица 1