Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ЛАМИНА́РНОЕ ТЕЧЕ́НИЕ

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 16. Москва, 2010, стр. 642

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: Г. А. Тирский

ЛАМИНА́РНОЕ ТЕЧЕ́НИЕ (от лат. lami­na – пла­стин­ка), те­че­ние жид­ко­сти или га­за, при ко­то­ром тра­ек­то­рии час­тиц сре­ды прак­ти­че­ски па­рал­лель­ны на­прав­ле­нию осн. по­то­ка. В об­щем слу­чае разл. слои жид­ко­сти или га­за дви­жут­ся с раз­ны­ми ско­ро­стя­ми, при­чём в Л. т. от­сут­ст­ву­ет пе­ре­ме­ши­ва­ние со­сед­них сло­ёв сре­ды. Л. т. на­блю­да­ет­ся в очень вяз­ких жид­ко­стях, а так­же при дос­та­точ­но мед­лен­ном об­те­ка­нии жид­ко­стью или га­зом тел ма­лых раз­ме­ров.

При слу­чай­ных воз­му­ще­ни­ях Л. т. те­ря­ет ус­той­чи­вость и пе­ре­хо­дит в не­упо­ря­до­чен­ный тур­бу­лент­ный ре­жим (см. Тур­бу­лент­ное те­че­ние). Су­ще­ст­во­ва­ние то­го или ино­го ре­жи­ма те­че­ния оп­ре­де­ля­ет­ся зна­че­ни­ем Рей­нольд­са чис­ла $Re=ρvl/μ$ ($v$ – ха­рак­тер­ная ско­рость по­то­ка, $l$ – ха­рак­тер­ный раз­мер те­че­ния, $ρ$ – плот­ность жид­ко­сти, $μ$ – ко­эф. ди­на­мич. вяз­ко­сти сре­ды). Для ка­ж­до­го ви­да те­че­ния су­ще­ст­ву­ет т. н. ниж­нее кри­тич. чис­ло Рей­нольд­са $Re_{кр}$, та­кое, что при лю­бом $Re_{кр}$   Л. т. яв­ля­ет­ся ус­той­чи­вым. В этом слу­чае лю­бые ма­лые воз­му­ще­ния в Л. т. за­ту­ха­ют со вре­ме­нем. Зна­че­ние $Re_{кр}$ не яв­ля­ет­ся уни­вер­саль­ным и обыч­но оп­ре­де­ля­ет­ся экс­пе­ри­мен­таль­но. При $Re>Re_{кр}$ Л. т. фак­ти­че­ски су­ще­ст­во­вать не мо­жет, т. к. лю­бое воз­му­ще­ние пе­ре­во­дит Л. т. в тур­бу­лент­ное те­че­ние.

При те­че­ни­ях в круг­лых тру­бах $Re_{кр}$ со­став­ля­ет ок. 2200. Так, напр., Л. т. во­ды со ср. ско­ро­стью 1 м/с воз­мож­но лишь в тру­бах с диа­мет­ром $d$ не бо­лее 2,2 мм (здесь $l=d$). Рас­ход жид­ко­сти за еди­ни­цу вре­ме­ни при Л. т. в тру­бе оп­реде­ля­ет­ся Пуа­зёй­ля за­ко­ном. В ре­ках тур­бу­лент­ный ре­жим дви­же­ния во­ды на­сту­па­ет при $Re_{кр}=300–490$ (здесь под $l$ по­ни­ма­ют по­пе­реч­ный раз­мер рус­ла). Те­че­ния в при­ро­де и тех­ни­ке, как пра­ви­ло, тур­бу­лент­ны. При спус­ке кос­мич. ап­па­ра­тов с око­ло­зем­ной ор­би­ты ла­ми­нар­ный ре­жим об­те­ка­ния на вы­со­те 50–60 км над по­верх­но­стью Зем­ли сме­ня­ет­ся тур­бу­лент­ным ре­жи­мом.

Л. т. на­блю­да­ют­ся в уз­ких (ка­пил­ляр­ных) труб­ках, в слое смаз­ки в под­шип­ни­ках, в тон­ком по­гра­нич­ном слое вбли­зи об­те­кае­мой по­верх­но­сти. Тео­рия Л. т. при­ме­ня­ет­ся при ре­ше­нии ря­да за­дач фи­зи­ки и хи­мич. тех­но­ло­гии, напр. при рас­смот­ре­нии те­че­ний в тон­ких плён­ках жид­ко­сти.

Лит.: Тарг СМ. Ос­нов­ные за­да­чи тео­рии ла­ми­нар­ных те­че­ний. М.; Л., 1951; Лой­цян­ский ЛГ. Ме­ха­ни­ка жид­ко­сти и га­за. 7-е изд. М., 2003.

Вернуться к началу