Tema : Laminar hám turbulent aǵım tezlıklerın hám Reynolds sanın anıqlaw Laminar aǵıs

Kópshilik atmosfera hádiyseleri hám processleri — atmosfera menen sirt arasındaǵı energiya almasinıwında, ıssılıq hám ızǵarlıqtıń kóshiwinde, Jer sırtı hám háwizlerdegi puwlanıwlarda, atmosferadaǵi pataslıqlar diffuziyasida, teńizde samal tolqınları hám samal aǵıslarınıń payda bolıwında, atmosferada qısqa radiotolqinlardiń shashılıwı sıyaqlı jaǵdaylarda atmosferanıń turbulentligi úlken rol oynaydı.
Reynolds sani (Rhám) - háreketsiz suyuqliq hám jabısqaq kúshler arasindaǵi baylanısliqtı ornatatuǵın ólshewsiz sanli muǵdar. Inersial kúshler Nyutonniń ikkinshi nızamı menen belgilenedi hám suyuqliqdiń maksimal tezlenıwı ushın juwapker boladi. Viskoz kúshler bul suyuqliq háreketine qarsi turatuǵın kúshler bolip tabiladi. Reynolds sanı suyuqliq aǵımıniń hár qanday túrıne, máselen, domalaq yaki domalaq bolmaǵan ótkizgishlerde, ashiq kanallarda hám suw astinda qolǵan deneler atrapında aǵımǵa tiyisli boladi.
Reynolds saniniń muǵdarı tiǵizlıqqa, jabısqaqlıqqa, suyuqliqtiń tezligine hám aǵım jolınıń ólshemlerine baylanıslı. Suyuqliqtıń súykelıs nátijesinde tarqalǵan energiya muǵdar funktsiyasi sipatinda háreketi laminar, turbulent yaki araliq bolıwına baylanıslı boladi. Shu sebepli aǵim túrin aniqlaw usulin tabiw kerek.
Buni aniqlawdiń bir usuli eksperimental usullar bolıp, ammo ular ólshemlerde júdá aniqliqti talap qiladi. Aǵim túrin aniqlawdiń jáne bir usuli - Reynolds sanın alıw.
1883-jilda Osborne Reynolds ushbu ólshewsiz sanın muǵdarı málim bolsa, hár qanday suyuqliq ótkerıwsheńlık jaǵdayın xarakteristikalawshi aǵim túrin boljaw qiliw múmkinligin aniqladi.
Reynolds sanı ne ushın?
Reynolds sanı suyıqliq háreketin aniqlaw ushın, yaǵniy suyuqliq aǵimi laminar yaki turbulent ekenligin aniqlaw ushın isletiledi. Suyuqliqtiń háreketine qarsiliq kórsetetuǵın jabısqaq kúshler ústınlik qilatuǵın hám suyıqliq jeterlıshe kishi tezlik penen hám tuwri siziqli jolda háreketlenetuǵın bolsa, aǵim laminar boladi. Laminar aǵimǵa iye suyıqliq tap tártipsiz ráwishde aralaspasdan bir-biriniń ústine siljiǵan sheksiz qatlamlar siyaqlı ózin tutadi. Domalaq kanallarda laminar aǵim parabolik tezlik profiline iye bolip, kanaldiń orayında maksimal muǵdarlar hám kanal júzesıne jaqin qatlamlarda minimal muǵdarlar bar. Re <2000.
Inertsiya kúshleri ústın bolǵaninda hám suyıqliq tezliktiń ózgeriwsheń ózgeriwi hám tártipsiz traektoriyalar menen háreketlenıp atirǵan aǵım turbulent boladı. Turbulent aǵım júdá beqaror hám suyıqlıq bóleklerı ortasında tezlikti uzatıwdı kórsetedı.
Suyıqlıq domalaq kanalda aylanip turǵanda, turbulent aǵım menen suyıqlıq qatlamlari bir-birin kesip ótip, buwınların payda qiladi hám ulardiń háreketi tártipsiz bolıwına intiledi. Dairesel kanaldaǵi turbulent aǵım ushın Reynolds sanıniń muǵdarı tómendegıshe R > 4000.
Laminar aǵım hám turbulent aǵım ortasındagi o'tish Reynolds sanıniń muǵdarlari orasinda júz beredı 2000 Y 4000.
Reynolds sanıni domalaq kórınısler kanalinda esaplaw ushın isletiletuǵın teńleme:
R = rVD / η
ρ = Suyıqlıqtiń tiǵizlıǵı (kg / m³)
V = Aǵım tezligi (m³/ s)

D = Suyıqlıq joliniń xarakterli siziqli ólshemleri, bu domalaq kanal ushın diametrdi belgileydi.

η = suyıqlıqtiń dinamik jabisqaqliǵi (Pa.s)

Jabısqaqlıq hám tiǵizlıq ortasındaǵi baylanıslıliq kinematik jabısqaqlıq sipatinda aniqlanadi v = η/ρ, hám oniń birligi m²/ s.

Reynolds sanıniń kinematik jabisqaqliǵi funktsiyasi sipatinda tenglemesi:
R = VD / v
Domalaq bolmaǵan kórınısler menen ótkizgishlerde hám kanallarda xarakterli ólshem Shlangi diametr sipatinda tanilǵan D.H y suyıqlıq joliniń ulıwmalastırılǵan ólshemin ańlatadi.
Reynolds sanıni domalaq bolmaǵan kórınısler menen ótkizgishlerde esaplaw ushın ulıwmalastırılǵan teńleme:

R = rV´ DH/η

V´ = órtasha aǵım tezligı

Shlangi diametr D.H maydan ortasındaǵi múnásebetlerdi ornatadi TO aǵım aǵımi kesmasi hám namlangan perimetri PM .

D.H = 4A / PM
Nam perimetri PM quwır yaki kanal diywallariniń suyıqlıq menen baylanıs qilatuǵın uzınliqlari jiyindisi bolıp tabıladı.
Sonday-aq, siz ob'ektti orap turǵan suyıqlıqtiń Reynolds sanın esaplawińiz múmkin. Máselen, tezlik penen háreketlenıp atirǵan suyıqlıqqa batirilǵan shar V. Sfera tartiw kúshin basdan keshirmekde FR Stoks teńlemesi menen aniqlanǵan.

FR = 6πRVη

R = shardiń radiusı