2015-05-10
205
При протекании жидкости по трубопроводу и каналам могут иметь место два различных по своему характеру режима движения – ламинарный (струйчатый) и турбулентный (вихревой).
При ламинарном движении вся масса жидкости движется параллельными, несмешивающимися струйками или слоями и траектории отдельных частиц жидкости между собой не пересекаются. Силы внутреннего терния или вязкости, возникающие между слоями, при ламинарном движении не дают проявляться пульсации скорости отдельных частиц и их переход в соседние слои.
При турбулентном движении отдельные частицы жидкости движутся по произвольным сложным пересекающимся траекториям, появляются пульсации скорости и, в результате чего, все струйки перемешиваются, поток жидкости движется в виде беспорядочной массы, имея общее поступательное движение. Движение может иметь и переходный характер, когда отдельные струйки приобретают волнистый профиль, но не перемешиваются между собой. 
Экспериментальные исследования Д.И. Менделеева, исследования Н.П. Петрова и опыты О. Рейнольдса показали, что потери энергии в потоке на преодоление сопротивлений по длине существенно зависят от режима движения жидкости, поэтому изучение режимов и закономерностей, и их определяющих имеет большое значение для практики.
Режим движения жидкости зависит:
1. От средней скорости движения жидкости Vср (м/с);
2. От диаметра трубопровода d (м);
3. От вязкости жидкости – коэффициент кинематической вязкости 
(м2/с)
Комплекс этих величин определяет безразмерное число Рейнольдса:
Поскольку 
, где 
– коэффициент динамической вязкости, 
– плотность жидкости, то
Можно выразить число Рейнольдса и через расход жидкости по формуле:
Для потока произвольного поперечного сечения число Рейнольдса определяется:
Число Рейнольдса Re характеризует режим движения жидкости. Значение числа Рейнольдса ReKР при котором ламинарное движение переходит в турбулентное, называется критическим. Если Re<ReКР – режим движения будет ламинарным. При Re<ReКР – имеет место турбулентный режим движения жидкости.
Критические значения ReКР зависят от конструкции трубопровода. Например, для круглых гладких труб ReКР = 2300. Для гибких шлангов ReКР = 1600. Для открытых потоков ReКР = 580. Значения ReКР приводятся в справочниках.
При турбулентном движении движения жидкости возрастают гидравлические потери. 
Примечание:
1. Строго говоря, имеет место ещё и переходной режим движения жидкости. Вполне развитое турбулентное течение в трубах устанавливается лишь при Re = 4000, а при Re = 2300-4000 имеет место переходная, критическая область.
2. Переход от ламинарного движения к турбулентному и обратно является полностью обратимым и происходит при разных ReКР иRe
