10. Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса. Ламинарное течение вязкой жидкости в цилиндрических трубах. Формула Пуазейля. Гидравлическое сопротивление.

Ламинарное течение- течение, при котором жидкость или газ перемещается слоями без перемешивания и пульсаций (то есть беспорядочных быстрых изменений скорости и давления). Турбулентное течение- течение, возникающее при увеличении скорости течения вязкой жидкости, вследствие неоднородности давления по поперечному сечению трубы создаёт завихрения. При этом течении скорость частиц в каждом месте беспрерывно и хаотически изменяется, движение является нестационарным.

Характер течения жидкости по трубе зависит от свойств жидкости, скорости её течения, размеров и определяется числом Рейнольдса:

Re=p_ЖʋD\η, где р- плотность жидкости, D- диаметр трубы. Если число Re больше некоторого критического, то движение жидкости турбулентное.

В трубе частицы текущей жидкости равноудалены от оси, имеют одинаковую скорость. Наибольшей скоростью обладают частицы, движущиеся вдоль оси трубы, самый близкий к трубе слой жидкости неподвижен.

Формула Пуазейля: Q=(πR⁴\8η)*(p₁-p₂)\L, где Q- объемная скорость жидкости. Через трубку протекает тем больше жидкости, чем меньше ее вязкость и больше радиус трубы.

Гидравлическое сопротивление: X=8ηL\πR⁴. Гидравлическое сопротивление тем больше, чем больше вязкость, длина трубы и меньше площадь поперечного сечения.