Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Ruch laminarny i turbulentny LICZBA REYNOLDSA materiał dydaktyczny - wersja 1.2 Kraków, kwiecień 2005 Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji Katedra.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Ruch laminarny i turbulentny LICZBA REYNOLDSA materiał dydaktyczny - wersja 1.2 Kraków, kwiecień 2005 Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji Katedra."— Zapis prezentacji:

1 Ruch laminarny i turbulentny LICZBA REYNOLDSA materiał dydaktyczny - wersja 1.2 Kraków, kwiecień 2005 Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji Katedra Inżynierii Wodnej Katarzyna Zuba, II rok IŚ Dr inż. Leszek Książek

2 Plan prezentacji: 1. Co to jest ruch laminarny i turbulentny? 2. Liczba Reynoldsa - ogólne wiadomości 3. Opis doświadczenia Reynoldsa 4. Wyniki pomiarów 5. Opracowanie wyników 6. Analiza wyników 7. Wizualizacja

3 1. Co to jest ruch laminarny i turbulentny? Jeżeli wartość liczby Reynoldsa jest niższa od Re kryt a wywołane w płynie zaburzenia ulegają wyhamowaniu, ruch stabilizuje się; cząsteczki płyną w równoległych, ślizgających się po sobie warstewkach to ruch ten nazywa się ruchem laminarnym. Jeżeli wartość liczby Reynoldsa jest niższa od Re kryt a wywołane w płynie zaburzenia ulegają wyhamowaniu, ruch stabilizuje się; cząsteczki płyną w równoległych, ślizgających się po sobie warstewkach to ruch ten nazywa się ruchem laminarnym. Jeżeli Re kryt zostanie przekroczone, wprowadzone zaburzenie narasta i powoduje trwałe zaburzenia pola prędkości oraz następuje intensywne mieszanie się cząstek to mówimy o ruchu turbulentnym (burzliwym) Jeżeli Re kryt zostanie przekroczone, wprowadzone zaburzenie narasta i powoduje trwałe zaburzenia pola prędkości oraz następuje intensywne mieszanie się cząstek to mówimy o ruchu turbulentnym (burzliwym)

4 Rozkład prędkości w ruchu: a) laminarnym, b) turbulentnym

5 Jest to liczba podobieństwa charakteryzująca zjawisko mechaniczne zachodzące głównie pod wpływem sił tarcia wewnętrznego, równa stosunkowi sił bezwładności do sił tarcia wewnętrznego występujących w badanym zjawisku, np. przepływie cieczy. 2. Liczba Reynoldsa

6 Re= ·d / Re= ·d / Wzór na liczbę Reynoldsa Gdzie: – prędkość cieczy [m·s -1 ], d – średnica rury [m], - kinematyczny współczynnik lepkości [m 2 ·s -1 ], odczytywany z tablic na podstawie temperatury cieczy Liczba Reynoldsa jest liczbą niemianowaną, tzn. nie posiadającą jednostki

7 Krytyczna wartość liczby Reynoldsa Dla przewodów kołowych krytyczna wartość liczby Reynoldsa wynosi Re kryt = 2320. Wartość to rozgranicza przepływ laminarny od turbulentnego Re<2320, ruch laminarny Re>2320, ruch burzliwy

8 Przejście ruchu laminarnego w turbulentny Następuje wskutek utraty stateczności ruch laminarnego. Zaburzenia będące przyczyną pulsacji występują zawsze w czasie przepływu. Zaburzenia i utrata stateczności następuje w obszarach przyściennych, skąd rozprzestrzeniają się na cały obszar przepływu.

9 3. Opis doświadczenia Reynoldsa Eksperymentem, wykazującym przejście ruchu laminarnego w turbulentny, było doświadczenie przeprowadzone przez O.Reynoldsa. Polegało ono na obserwacji, zachowania się barwnika w wodzie, płynącej w rurze o średnicy d. Przy Re< 2320 smuga barwnika pozostaje zwarta, nie ulega rozmyciu. Jeżeli jednak Re> 2320 to wyraźnie widoczne staje się szybkie, nieregularne rozmywanie się smugi barwnika.

10 4. Wyniki pomiarów Pomiary wykonano w Laboratorium Hydrotechnicznym Wydziału Inżynierii Środowiska i Geodezji Lp V [m 3 ] t [s] 10,00013111,1 20,0002261,6 30,000232,1 40,00036531,8 50,00061532,4 60,00068525,1 70,00077518,4 80,00094015,4 90,00089512,0 W czasie pomiaru mierzono objętość V i czas przepływu wody t. Średnica przewodu d = 0,0098 m, Temperatura wody T = 17º C

11 5. Opracowanie wyników Q = V / t = Q / F [m·s -1 ] Re = ( *d)/ d = 0,0098 m = 0,0000010841 F = ( d 2 ) / 4 F = 0,000075 m 2 Lp Q [ l/s ] [m·s -1 ] Re [-] 10,00000120,012141 20,00000360,045431 30,00000620,083751 40,00001500,151383 50,00001900,252287 60,00002700,363289 70,00004200,605078 80,00006100,807357 90,00007501,008989

12 6. Analiza wyników LpOpis 1 Re= 141, ruch laminarny 2 Re= 431, ruch laminarny 3 Re= 751, ruch laminarny 4 Re= 1383, ruch laminarny 5 Re= 2287, ruch laminarny 6 Re= 3289, ruch turbulentny 7 Re= 5078, ruch turbulentny 8 Re= 7357, ruch turbulentny 9 Re= 8989,ruch turbulentny

13 7. Wizualizacja Re = 0

14 Re = 141 ruch laminarny 7. Wizualizacja

15 Re = 431 ruch laminarny

16 7. Wizualizacja Re = 751 ruch laminarny

17 7. Wizualizacja Re = 1383 ruch laminarny

18 7. Wizualizacja Re = 2287 ruch laminarny

19 7. Wizualizacja Re = 3289 ruch burzliwy

20 7. Wizualizacja Re = 5078 ruch burzliwy

21 7. Wizualizacja Re = 7357 ruch burzliwy

22 7. Wizualizacja Re = 8989 ruch burzliwy

23 Literatura podstawowa: 1) Romuald Puzyrewski, Jerzy Sawicki, Podstawy mechaniki płynów i Hydromechaniki, W- wa, 1998, Wydawnictwo naukowe PWN 2) R. Zarzycki, J. Prywer, Z. Orzechowski, Mechanika płynów w inżynierii środowiska, Wydawnictwo naukowo- techniczne, W-wa, 1997 3) Janusz Kubrak, Hydraulika techniczna, Wyd. SGGW, W-wa, 1998 4)Andrzej Szuster,Bohdan Utrysko, Hudraulika i podsrawy hydromechaniki, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, W-wa 1986 Literatura dodatkowa: 1)Jerzy Sawicki, Przepływy ze swobodną powierzchnią, W-wa 1998, Wydawnictwo naukowe PWN


Pobierz ppt "Ruch laminarny i turbulentny LICZBA REYNOLDSA materiał dydaktyczny - wersja 1.2 Kraków, kwiecień 2005 Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji Katedra."

Podobne prezentacje


Reklamy Google