Основні характеристики потоку руху рідини .

Розрізняють два основних види руху рідини усталений і неусталений.

При усталеному або постійному в часі називають такий рух рідини при якому всі параметри які характеризують параметри тіла в даній точці простору з часос незмінюються, а змінюються лише при переході до іншої точки простору при доному виді руху; є координакти точки яка рухається і звідци виходить що через кожну визначену точку заповнену рідиною проходять частинки, а елементи її руху тотожні, а тому частинки переміщуються тієюж траекторією одна за одною. Прикладом є рух рідини при постійній витраті.

Неусталеним рухом називається такий рух при якому швидкість і гідродинамічний тиск в кожній точці постійно змінюється тобто залежить не тільки від координати точки а і від часу Прикладом є витікання рідини їз резервуара коли рівень води знижується

 

 

Основні критерії подібності при русі в”язких і в”язкопластичних рідин.

Критерії подібності руху рідини визначаються відношенням відповідних сил, складених для характерного лінійного розміру d рідини. Нижче наводяться основні критерії подібності при русі в’язких і в’язкопластичних рідин:

1. критерій Рейнольдса;

2. критерій Сен-Венана-Іллюшина;

3. критерій пластичності;

4. критерій Хедстрема;

5. критерій Ейлера;

6. критерій Фруда;

7. узагальнений критерій Рейнольдса;

Для круглих труб в якосты характерного лыныйного розмыру приймається їх внутрішній діаметир (d), а для кільцевих труб різниця діаметрів (D-d).

Перехід ламінарного руху в турбулентний оцінюють критичними значеннями середньої швидкості руху або чисел Рейнольдса, знайденими експериментально.

Для вязкої рідини =2100-2300. Для вязкопластичної рідини застосовують формулу Соловйова

,

або наближену формулу, яка придатна для інженерних розрахунків при ,

Типи рідин (основні реологічні моделі).

 

Реолопя — це наука про текучусть і деформацю суцільних середовищ. Реолопчні рівняння визначають в загальному випадку залежність між тензорами напружень і деформацій або похідними цих тензорів у часі. Склалярні коефціенти таких залежностей характеризують реологічні властивості середовища.

У найпростшому випадку реологічні моделі (рівняння) визначають залежнють між дотнчними напруженнями зсуву та деформацією зсуву або її градієнтом . Основні реологічні моделі середовищ:

1. ідеальна

2. пружна (Гука)

3. в'язка (Ньютона)

4. жорсткопластична (Сен-Венана)

5. в'язкопластична (Шведова-Б1нгама

6. степенева (Оствальда)

7. нелінійна в'язкопластична (Гершеля-Балклі)

8. в'язкопружна (Максвела)

9. в'язкопружна (Кельвіна-Фойгта)

До реолопчних властивостей належать скалярні величини:

G — модуль пружності при зсуві;

— в'язкість;

— динамічне напруження зсуву;

k — міра консистенції;

n — показник нелінійності.

средовища, які підпорядковуються реологічній моделі Ньютона називають нютонівськими, а решта — неньютонівськими. До нютонівських рідин належить вода, розсоли, дегазоваж нафта і нанатпродукти, які немістять парафінів, асфальтенів, смол і багато інших однофазних рідин.

 

Гідравлічні втрати тиску в трубах при ламінарному русі в’язкої рідини.

 

Гідравлічні втрати тиску при ламінарному русі в'язкої рідини в трубах з постійним перерізом, як правило, вираховують за формулою Дарсі-Вейсбаха

де -- коефцієнт гідравлічного опору в трубах;

- довжина труби, м;

-- внутрішній діаметр трубм, м;

-- середньооб'емна швидюсть руху рідини, м/с;

-- густина рідини, кг/м³.

де -- коефіцієнт що залежить від форми поперечного перерізу(для круглих труб =1)

-- критерій рейнольдса.

(1)

де витрата БР,

дотичне напруження зсуву на стінці труби.

Інтегрування рівняння (1) дає можливість отримати необхідні для виконання практичних розрахунків співвідношення між витратою іперепадом тиску при будь якому вигляді функції . Для вязкої рідини формула витрати при лам. Режимі може бути одержана якщо рівняння (1) замість підставити її значення

Проінтегруємо рівняння (1)

; ; ; ; ;