Течение Пуазёйля


Тече́ние Пуазёйля — ламинарное течение жидкости через каналы в виде прямого кругового цилиндра или слоя между параллельными плоскостями. Течение Пуазёйля — одно из самых простых точных решений уравнений Навье — Стокса. Описывается законом Пуазёйля (также называемым законом Гагена — Пуазёйля или Хагена — Пуазёйля).

Рассматривается установившееся течение несжимаемой жидкости с постоянной вязкостью в тонкой цилиндрической трубке круглого сечения под действием постоянной разности давлений. Если предположить, что течение будет ламинарным и одномерным (иметь только компоненту скорости, направленную вдоль канала), то уравнение записывается следующим образом: решается аналитически,

если разбить целый поток на элементарные цилиндры потока, то можно вычислить скорость ламинарного потока для каждого цилиндра, вычитая из потока всей трубы(внешнего круга) поток внутреннего круга:

Величина скорости по продольному сечению имеет параболическую зависимость. На рисунке выше показан параболический профиль (часто называемый профилем Пуазёйля) — распределение скорости в зависимости от расстояния до оси канала:

Такой же профиль в соответствующих обозначениях имеет скорость при течении между двумя бесконечными параллельными плоскостями. Такое течение также называют течением Пуазёйля.

Уравнение или закон Пуазёйля (закон Гагена — Пуазёйля или закон Хагена — Пуазёйля) — закон, определяющий расход жидкости при установившемся течении вязкой несжимаемой жидкости в тонкой цилиндрической трубке круглого сечения.