Три режима движения жидкости – турбулентный,
ламинарный и кавитация.
A.Н. Кондратьев
В
современной науке общепризнанны два режима движения жидкости – ламинарный и турбулентный.
Характерно различие между ламинарным (параллельно струйным) и турбулентным
(извилистым) режимами течения жидкостей. Причиной образования любой
извилистости является разность между тем, что может делать предмет, и тем, что
заставляют его делать [1]. В русловедении разность между транспортирующей
способностью потока и поступлением наносов в реку является причиной образования
различных типов русел. При относительно малом поступлении наносов образуется
извилистость, а при относительно большом поступлении наносов – русловая
мнгогорукавность [1]. Подробное описание разности, как причины физических
явлений и процессов можно найти в книге В.В. Митрофанова [2].
Аналогично
критерием ламинарного и турбулентного режимов движения жидкостей должна быть
такая же разность. Как раз именно так интерпретируют число Рейнольдса Т. Карман
и сам Рейнольдс в [3]. Число, характеризующее режим движения жидкости, является
отношением скорости движения молекул рассматриваемого объёма жидкости к
скорости движения самого объёма жидкости в целом. Становится ясным физический
смысл числа Re. Числитель представляет собой интенсивность движения всего
объёма жидкости, а знаменатель – темп теплового движения. При равенстве
скоростей наблюдается ламинарное движение жидкости, а при превышении местных
скоростей над переносной жидкость двигается турбулентным режимом.
В
русловедении [1] имеется три коренным образом отличающихся варианта типов
русел: в одну сторону от прямых русел расположены извилистые русла, а в другую
– русловая многорукавность. А режимы движения жидкости признаются только два –
прямые и извилистые. Каков третий, обратный эффект? Обратный эффект к
турбулентности называется кавитация. При кавитации в толще жидкости появляются
пустоты. Это поток, который ещё “ламинарнее” ламинарного потока! Существуют три
режима движения жидкости: турбулентный, ламинарный и кавитация. Качественное
различие между режимами заключается в отношении скорости движения молекул
жидкости к скорости движения всего объёма жидкости. При равенстве этих скоростей
– ламинарный режим движения жидкости. При скорости движения молекул большей
скорости движения объёма жидкости – турбулентный режим. При скорости молекул
меньшей, чем скорость движения всего объёма, жидкости приходится разрывать
молекулярные связи, образуются внутриводные полости-разрывы, имеем
кавитационный режим движения жидкости.
Список литературы
1.
Кондратьев А.Н. Причина образования извилистости: меандрирование рек и других
природных потоков // Известия АН. Серия географическая, 2000, № 4, с. 42-44.
2.
Митрофанов В.В. От технологического брака до научного открытия, СПб., 1998.
3.
Проблемы турбулентности. Сб. статей. М.-Л., ОНТИ, 1936. - 332 с.
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://bedload.boom.ru/