Три режима движения жидкости – турбулентный, ламинарный и кавитация

Выдвигается гипотеза существования трёх режимов движения жидкости.

Кавитация является противоположностью турбулентности.

Статья опубликована: Кондратьев А.Н. Три режима движения жидкости – ламинарный, турбулентный и кавитация// 2-ая Международная научная конференция студентов и молодых учёных “Актуальные проблемы современной науки”. Самара, 2001.

A.Н. Кондратьев

Три режима движения жидкости – турбулентный, ламинарный и кавитация.

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.

www.bedload.boom.ru/MyPapers/15.htm

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.