„Lamináris áramlás” változatai közötti eltérés
[ellenőrzött változat] | [ellenőrzött változat] |
15. sor: | 15. sor: | ||
Osborne Reynolds 1883-ban festéssel vizsgálta a víz áramlását, és megállapította, hogy csak egy bizonyos sebesség fölött jönnek létre örvények a vezetékben. Az áramlások hasonlóságának mérőszámaként vezette be a [[Reynolds-szám]]ot, ami segít megítélni azt is, hogy a szóban forgó áramlás lamináris-e. Számítása: |
Osborne Reynolds 1883-ban festéssel vizsgálta a víz áramlását, és megállapította, hogy csak egy bizonyos sebesség fölött jönnek létre örvények a vezetékben. Az áramlások hasonlóságának mérőszámaként vezette be a [[Reynolds-szám]]ot, ami segít megítélni azt is, hogy a szóban forgó áramlás lamináris-e. Számítása: |
||
:<math> {\mathrm {Re}} = {{{v \cdot |
:<math> {\mathrm {Re}} = {{{v \cdot de}} \over {\nu}} = \frac{v \cdot de \cdot \rho}{\mu} </math>, |
||
ahol ''v'' az [[áramlás]] karakterisztikus sebessége, '' |
ahol ''v'' az [[áramlás]] karakterisztikus sebessége, ''de'' a cső egyenátmérője, ν a kinematikus [[viszkozitás]], μ a dinamikus viszkozitás és ρ az áramló folyadék sűrűsége. |
||
Egy empirikusan meghatározható kritikus <math>\mathrm{Re_{krit}}</math> számtól a lamináris áramlás instabillá válik a zavaró hatásokkal szemben. Ez az érték csőben áramló folyadék esetén: |
Egy empirikusan meghatározható kritikus <math>\mathrm{Re_{krit}}</math> számtól a lamináris áramlás instabillá válik a zavaró hatásokkal szemben. Ez az érték csőben áramló folyadék esetén: |
A lap 2013. június 8., 14:55-kori változata
A lamináris kifejezést a folyadékok és gázok mechanikája használja, az áramló közeg belső mozgásának leírására. Latin eredetű szó, jelentése: réteges.
Az áramlás jellemzői
Az áramló közegeket jellemzi a közeg sebessége, és az adott keresztmetszeten időegység alatt átáramló mennyiség. Ideális esetben, ha nem számolunk a közeg belső súrlódásával és a környezettel létrejött kölcsönhatással (például súrlódás a csőfallal), akkor az áramlást homogénnek tekintjük, feltételezzük, hogy a folyadék vagy gáz minden részecskéje azonos sebességgel mozog. Ez a valóságban nem így van, a csőfalnál a részecskék sebessége végtelenül kicsinek tekinthető a súrlódási viszonyok miatt, az áramlás belsejében pedig az áramló közeg jellemzőitől, az áramlási sebességtől, az áramlási keresztmetszet méretétől és alakjától függ.
Laminárisnak nevezzük az áramlást, ha a közeg rétegesen áramlik, mintha végtelen számú koncentrikus cső mozogna, tehát a részecskék mozgási iránya az áramlással párhuzamos, annak az áramlás irányára merőleges összetevője nincs, de a különböző rétegek sebessége az áramlás határához mért távolságtól függően különböző lehet.
Ellentéte a turbulens áramlás.
A Reynolds-szám
Osborne Reynolds 1883-ban festéssel vizsgálta a víz áramlását, és megállapította, hogy csak egy bizonyos sebesség fölött jönnek létre örvények a vezetékben. Az áramlások hasonlóságának mérőszámaként vezette be a Reynolds-számot, ami segít megítélni azt is, hogy a szóban forgó áramlás lamináris-e. Számítása:
- ,
ahol v az áramlás karakterisztikus sebessége, de a cső egyenátmérője, ν a kinematikus viszkozitás, μ a dinamikus viszkozitás és ρ az áramló folyadék sűrűsége.
Egy empirikusan meghatározható kritikus számtól a lamináris áramlás instabillá válik a zavaró hatásokkal szemben. Ez az érték csőben áramló folyadék esetén:
ahol vm az áramlás átlagsebessége, és d a vezeték átmérője.
Sík felület fölötti áramlás esetén a kritikus Reynolds-szám:
- .
Itt x a lemez hossza, és v0 a zavarás nélküli áramlás sebessége.