Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
ТЕМА 3.1. Уравнение неразрывности. Режимы течения
• Траектория – линия, вдоль которой движется материальная частица. • Линия тока – линия, касательная к которой в каждой точке и в данный момент времени совпадает с направлением вектора местной скорости . • Трубка тока – совокупность линий тока, проходящих через бесконечно малый замкнутый контур. • Элементарная струйка – жидкость, движущаяся внутри трубки тока. • Живое сечение dω трубки тока – площадь поперечного сечения струйки, нормального к направлению течения жидкости. • Поток – совокупность бесконечного числа элементарных струек, протекающих через замкнутый контур конечных размеров. • Живое сечение потока ω – сечение, нормальное к каждой линии тока. При параллельных линиях тока живое сечение будет плоским, если линии тока не параллельны, живое сечение не плоское. • Напорный поток – это поток, у которого по всему периметру живого сечения жидкость соприкасается с твёрдыми стенками. Пример – движение воды в водопроводных трубах. • Безнапорный поток – это поток со свободной поверхностью. Пример – движение воды в реках, каналах и канализационных трубах. • Струя – поток, весь периметр которого является свободной поверхностью. Пример – струя фонтана. • Периметр живого сечения – длина контура, ограничивающего живое сечение. • Смоченный периметр χ – часть периметра живого сечения, которая касается стенок русла. При напорном течении смоченный периметр совпадает с периметром живого сечения, а при безнапорном составляет лишь часть последнего. • Гидравлический радиус сечения – это отношение площади живого сечения к смоченному периметру: R = ω / χ. (3.1.1) Например, для напорного течения в трубе диаметром D гидравлический радиус сечения R = D /4. • Эквивалентный диаметр сечения D eq = 4 R. Для сечения напорного потока в круглой трубе эквивалентный диаметр равен геометрическому: D eq = D. • Расход (объемный расход) – это объем жидкости, проходящий через живое сечение за единицу времени: , (3.1.2) где V – средняя скорость в сечении – такая мысленная одинаковая для всех точек живого сечения скорость, при которой через это сечение проходил бы такой же расход, как и при действительных местных скоростях. • Уравнение неразрывности потока: если между двумя сечениями нет притока и оттока воды, то расход для этих сечений одинаков:
Q 1 = Q 2 или V 1 ω 1 = V 2 ω 2. (3.1.3) • Ламинарное движение – это такое движение жидкости, при котором частички жидкости двигаются слоями, параллельно друг другу без перемешивания. Местные скорости по сечению потока распределяются по закону параболы (рис. 3.1.1 а). • Турбулентное движение – это такое движение жидкости, при котором частички жидкости интенсивно перемешиваются. В слое небольшой толщины возле поверхности трубы местные скорости достигают практически максимального значения (рис. 3.1.1 б).
Число Рейнольдса Re – безразмерная величина, которая характеризует движение вязкой жидкости: Re = VD eq /ν. (3.1.4) Если число Рейнольдса превышает критическое значение Re cr ≈ 1000, то движение жидкости превращается из ламинарного в турбулентное.
Пример 3.1.1. Применяемые в водоснабжении и канализации трубы имеют минимальный диаметр d = 12 мм и максимальный диаметр d = 3500 мм. Расчётные скорости воды в них v = 0,5 ÷ 4 м/с. Определить минимальное и максимальное значения чисел Рейнольдса и режим течения воды в этих трубопроводах. Решение. Температура воды в системах водоснабжения и канализации может изменяться от 0 до 30 °C, а кинематическая вязкость υ 0 = 1,78 мм2/с и υ 30 = 0,81 мм2/с. Минимальное число Рейнольдса будет при d = 12 мм, v = 0,5 м/с и υ 0 = 1,78 мм2/с Reмин = vd/υ = 500·12/1,78 = 3370. Максимальное число Рейнольдса будет при d = 3500 мм, v = 4 м/с и υ 0 = 0,81 мм2/с Reмакс = vd/υ = 4000·3500/0,81 = 17 260 000. Даже минимальное число Рейнольдса больше критического, поэтому в трубопроводах систем водоснабжения и канализации режим движения воды всегда турбулентный.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 250; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.227.228.95 (0.005 с.) |