R. III. Ojiólne zasady ruchu cieczy
ruch lamromÄ™
ruch burzliwy =--•
86
runku głównego wzdłuż osi rury istnieją dodatkowe ruchy poprzeczne. Obraz przepływu barwnika pokazany jest na rys. 33.
Badania te wykazują wyraźnie, że mamy do czynienia z dwoma rodzajami ruchu cieczy o odrębnym charakterze.
Pierwszy rodzaj, tzn. taki, przy którym cząstki cieczy poruszają się po torach równoległych do osi rury. (przy małych prędkościach) nazywamy ruchem laminarnym, regularnym lub uwarstwionym.
Drugi rodzaj, przy którym występują poprzeczne ruchy cząstek — ruchem burzliwym lub turbulenthym.
Podział na ruch łaminarny i burzliwy, którego charakter wyraźnie wykazują doświadczenia Reynoldsa, ma bardzo istotne znaczenie praktyczne dlatego, że tym rodzajom ruchu odpowiadają różne zależności między stratami a prędkością, a mianowicie:
przy ruchu laminarnym - straty są proporcjonalne do prędkości w pierwszej potędze,
przy ruchu burzliwym - straty są proporcjonalne do prędkości w wyższej potędze (wykładnik potęgi waha się od 1,75 do 2).
Szybszy wzrost strat ze wzrostem prędkości przy ruchu burzliwym spowodowany jest dodatkową stratą energii na opory przy ruchach poprzecznych.
W dalszym ciągu będziemy jeszcze nieco szerzej omawiali zagadnienia ruchu laminarnego i burzliwego, na razie ograniczymy się do uwag dotyczących zastosowań praktycznych. Ze względu na obliczanie strat przy ruchu cieczy bardzo istotne jest rozpoznanie, z którym rodzajem ruchu mamy do czynienia w konkretnym przypadku praktycznym. Szczęśliwie dla praktyki technicznej składa się tak, że w przytłaczającej większości przypadków spotykanych w technice, np: ruchy wód gruntowych, wody przesiąkającej przez groble, przesączającej się przez filtry z piasku itp. możemy śmiało zaliczyć do ruchu laminarnego; nie jest to kryterium ścisłe, możemy bowiem spotkać ruch burzliwy, np. przy przepływie wody przez narzut z grubego żwiru lub kamienia, ale bądź co bądź przy olbrzymiej liczbie przypadków obliczenia ruchu wód gruntowych nie popełniamy błędu zaliczając ten ruch do laminarnego. Natomiast przy rozmiarach przewodów i prędkościach spotykanych w praktyce możemy powiedzieć, że w przewodach wodociągowych, rurociągach doprowadzających wodę do siłowni, a także w korytach rzek, kanałach roboczych, itp. mamy do czynienia z ruchem burzliwym. Warto dodatkowo wyjaśnić, że wypowiadając poprzednie zdanie mamy na myśli te przypadki ruchu, dla których zazwyczaj przeprowadzamy obliczenia strat, nic ulega bowiem wątpliwości, że np. w ulicznym przewodzie wodociągowym prędkości mogą być różne w chwilach różnego zapotrzebowania wody i w zasadzie wahają się od zera do pewnych wartości ma-
ksymalnych, to zna ruchu wody w prze gdy nie ma w ogól wody na skutek nię wystarczy, jeżeli ol panuje już ruch bun uwzględnimy ciśnie! wodach.
Tak więc w dals
a. przy ruchu wd do prędkości w pic
b. przy obliczaj ruch burzliwy, a sir
Należy jednak do kwadratu prędko dla wygody obliczej ciągu omówimy nieg Takie uproszczenie | jest prawo zależnej! z którymi mamy dl czaniu poza te oba wiednich wartości ]
Przejście z i ruchu - laminartj minarnym są wprdi burzliwym propt Ogólnie możemy {
gdzie przez 1 oznai średnią prędkości jwj wzorze tym wykład] narnego i burzlii mamy do czynieni Dla wyraźnego z stawić podaną zalej
Widzimy, że w i wykresie podziałli