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 |
Теоретические основы решения одномерных задач
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ Одномерное приближение - весьма эффективный способ описания движения жидкости в случае, если продольные (измеренные вдоль направления движения) размеры потока во много раз превосходят его поперечные размеры, что характерно главным образом для движения жидкости в трубах, реках, каналах и струях. Важной особенностью потоков в трубах и каналах является то, что неподвижные твердые границы (стенки трубопроводов, дно рек и каналов) составляют значительную часть поверхности, ограничивающей поток. На этих границах выполняется условие прилипания, т.е. на них скорость жидкости (равны нулю и нормальная к границе и касательная к ней составляющие). Благодаря этому на тех границах контрольного объема , которые совпадают с твердыми границами потока, поверхностные интегралы, входящие в фундаментальные законы гидромеханики и содержащие скорость или ее проекции, обращаются в ноль. Это существенно упрощает получение расчетных зависимостей, основанных на фундаментальных законах. В достаточно длинных цилиндрических или призматических трубах и каналах формируются потоки жидкости с линиями тока, параллельными твердым границам, в которые заключен поток. Движение жидкости, при котором линии тока представляют собой параллельные прямые, будем называть равномерным, или параллельно-струйным. Поперечное сечение потока, ортогональное линиям тока, называют живым сечением. При равномерном движении жидкости живое сечение плоское. Благодаря этому, в частности, исключается необходимость исследовать поле скорости и появляется возможность оперировать средним по сечению значением скорости . Это связано с тем, что вектор скорости (как и линия тока) перпендикулярен к живому сечению и проекция скорости на нормаль к этому сечению равна модулю скорости: . (7.1.1) Кроме того, при равномерном движении справедливы два следующих утверждения (леммы}: 1. Нормальное напряжение в каждой точке живого сечения равно . (7.1.2) 2. Гидростатическое давление р в живом сечении распределено по
, (7.1.3.) где U - потенциал внешней массовой силы; - плотность жидкости. При неравномерном движении жидкости, когда линии тока непараллельны и (или) криволинейны, различают: · плавноизменяющееся движение, при котором можно пренебречь кривизной линий тока и их непараллельностью и с достаточной для практических целей точностью построить плоское живое сечение, допуская, что в нем выполняются условия (7.1.1), (7.1.2) и (7.1.3); · резкоизменяющееся движение, при котором нельзя использовать указанные условия.
Для иллюстрации рассмотрим течение в трубопроводе, представленное на рис. 7.1. На длинных цилиндрических участках I и VII движение равномерное, линии тока параллельны образующим стенок трубы. На криволинейном участке III движение резкоизменяющееся, здесь хотя и можно построить плоские живые сечения, но в них не будут выполняться условия (7.1.2) и (7.1.3).В частности, вследствие действия центробежных сил, обусловленных кривизной линий тока, давление в плоских живых сечениях не будет распределено по гидростатическому закону (7.1.3). На участке V движение резкоизменяющееся; здесь живое сечение (ортогональное линиям тока) сильно искривлено, так что даже вычисление его площади является непростой задачей, кроме того, вследствие значительной кривизны линий тока в этих сечениях не выполняются условия (7.1.2) и (7.1.3). На участках II, IV и VI движение неравномерное, но в пределах этих участков можно с достаточной точностью и построить плоское живое сечение, и допустить выполнение равенств (7.1.2) и (7.1.3). Задачи механики жидкости и газа, основанные на использовании приведенных выше понятий (плоское живое сечение, равномерное и плавно-изменяющееся движение и др.), называются одномерными. В технической механике жидкости (гидравлике) потоки разделяют на напорные, безнапорные и струйные. Если поток со всех сторон ограничен твердыми стенками, то он называется напорным (например, поток воды в водопроводных трубах). Если только часть потока ограничена твердыми стенками, а на остальной части жидкость граничит с газом (в частности, с атмосферой), т.е. ограничена свободной поверхностью, то такое движение называется безнапорным (например, потоки в реках, каналах). Если же поток не ограничен твердой поверхностью, то он называется струйным, или просто струей. Струя жидкости может быть ограничена той же самой жидкостью (затопленная струя) или газом (струя воды в воздухе).
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; просмотров: 162; 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 - 3.15.219.64 (0.006 с.) |