Возможны два режима течения жидкостей в трубах: ламинарный и турбулентный.
Ламинарнымназывают слоистое течение жидкости без перемешивания её частиц и без пульсаций скоростей и давлений. Частицы жидкости при таком режиме движутся параллельно стенкам трубопровода.
Турбулентнымназывают течение, сопровождающееся интенсивным перемешиванием жидкости и пульсациями скоростей и давлений. Движение частиц жидкости при таком режиме приобретает беспорядочный характер.
Режим течения данной жидкости в данной трубе изменяется при определенной скорости течения vкр, которую называют критической:
, м/с,
где d – внутренний диаметр трубы, мм;
Reкр – критическое число Рейнольдса;
– коэффициент кинематической вязкости, сСт.
Для гладких металлических труб круглого сечения Rекр=2200-2300; для резиновых рукавов Reкр=1600.
Чтобы определить режим течения жидкости в трубе, рассчитывают среднюю скорость движения жидкости v и число Рейнольдса Re. Так, для трубы круглого сечения:
где Q – расход жидкости, л/мин; d, мм; , сСт.
При Re<Reкр течение является ламинарным, при Re>Reкр - турбулентным. (При Re=Reкр, например для труб, в интервале 2200-2300 возможны неустойчивость режима течения и возникновение колебательного процесса).
В гидросистемах станков, предназначенных для обеспечения малых скоростей движения рабочих органов, режим течения жидкостей в трубах преимущественно ламинарный. При больших скоростях движения масла (6-7 м/с) в трубопроводах возможен турбулентный режим.
Рис. А3
Распределение скоростей в поперечном сечении турбулентного и ламинарного потоков существенно различается. Распределение скоростей при турбулентном течении более равномерное, а нарастание скорости у стенки более крутое, чем при ламинарном течении, для которого характерен параболический закон распределения скоростей (рис. А3).
Рекомендуется обеспечивать следующие скорости движения масла в трубопроводах гидросистем станков:
- всасывающих – до 1,6 м/с,
- напорных – до 2-5 м/с (при больших давлениях – до 10 м/с),
- сливных – 2 м/с.