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 |
Режимы движения жидкости и основы гидродинамического подобия
Существуют два режима течения жидкости — ламинарный и турбулентный. При турбулентном режиме движения частицы жидкости перемещаются по траекториям, направленным вдоль общего течения, в частности, вдоль оси трубы без поперечного перемешивания. При турбулентном режиме движения частицы жидкости перемещаются по случайным, неопределенно искривленным траекториям, имеющим пространственную конфигурацию. Движение имеет беспорядочный хаотический характер. Его особенность - наличие поперечных и продольных (относительно направления общего течения) пульсаций скорости и пульсаций давления, что существенно влияет на затраты энергии при перемещении жидкости. Для анализа результатов эксперимента и описания режимов течения жидкостей и газов широко используется теория размерностей и подобия. Размерность [а] любой физической величины а выражается через основные единицы измерения в виде степенного одночлена. В частности, в СИ размерность любой механической величины А имеет вид [A] = La Mb Tg , где L, M, Т — единицы измерения длины, массы и времени соответственно. Размерные физические величины a1, a2,..., ak (3.1) называются величинами с независимыми размерностями, если размерность ни одной из них не может быть выражена через размерности остальных k - 1 величин из (3.1). В противном случае, т.е. если выполняется равенство (3.2) где не все рi равны нулю, величины (3.1) будут размерно зависимы. Если число основных единиц изменения равно т, то k £ т. Для описания многих явлений в гидромеханике достаточно трех основных единиц измерения: длины, массы, времени. В этих случаях число величин с независимыми размерностями не может быть более трех. П-теорема теории размерностей. Всякая зависимость вида A = ¦ (a1, a2, …,ak, ak+1, …,an), имеющая физический смысл, в которой величины a1, a2,..., ak обладают независимыми размерностями, может быть представлена в виде П = F (П1, п2, …, Пn – k), (3.3) где величины П, П1, П2,..., Пn-k — обладают нулевыми размерностями и определяются по формулам
…………………. (3.4)
Два явления подобны, если по заданным характеристикам одного можно получить характеристики другого простым пересчетом, который аналогичен переходу от одной системы единиц измерения к другой системе.
Необходимые и достаточные условия подобия двух явлений, условно называемых "модель" и "натура", имеют вид П1м = П1н П2м = П2н, …, П(n – k)м = П(n – k)н, (3.5) где Пiм — безразмерные параметры (3.4), рассчитанные для "модели", а Пiн — для "натуры". Величины Пi называются критериями подобия, а условия (3.5) —условиями подобия. Основными критериями подобия при установившемся течении вязкой несжимаемой жидкости являются: при течении по трубам число Рейнольдса Re = ruL/m при течении в открытых каналах число Фруда Fr = u2/(gL) или (3.6) где r, m — соответственно плотность и вязкость жидкости; u — средняя скорость течения; L — характерный линейный размер; g — ускорение свободного падения. В случае круглых труб обычно принимают L равным диаметру трубы. Если живое сечение потока имеет некруговую форму, то числа Рейнольдса и Фруда обычно рассчитываются по формулам
Re = ru 4RГ/m, Fr = u2/(gL), (3.7) где RГ — гидравлический радиус. Если Re < 2320, то режим течения ламинарный. Если Re > 2320, режим турбулентный. Вопросы по теме 3.
1. Что такое параметры с независимыми размерностями? 2. Чему равно максимально возможное число параметров с независимыми размерностями? 3. В чем заключаются условия подобия двух явлений? 4. Какой вид примет формула (3.3) при n = k? 5. Как вычислить число Рейнольдса для некруглой трубы?
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 294; 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 - 3.92.96.247 (0.019 с.) |