Скоростной напор, его величина.

Хотя разрушающее действие ударной волны обычнo связывается c величиной максимального избыточного давления в её фронте, имеется и другой, не менее важный по значению, параметр - скоростной напор. Для значительной части сооружений степень разрушения зависит главным образом от величины силы (нагрузки) торможения, образующейся при воздействии масс воздуха за фронтом ударной волны на сооружение. На величину этой силы влияют некоторые характеристики сооружения (главным образом его форма и размеры), но в основном она зависит от максимальной величины динамического давления и продолжительности его действия на то или иное сооружение.
Величина скоростного напора находится в прямой зависимости от скорости и плотности воздуха за фронтом ударной волны. Оба эти параметра зависят от избыточного давления волны и связаны c величиной этого давления (при идеальных условиях фронтом ударной волны) определёнными равенствами. Для сильных ударных волн скоростной напор больше избыточного давления, но при избыточном давлении менее 4,9 кг/см скоростной напор меньше избыточного давления ударной волны. Подобно максимальному избыточному давлению ударной волны, максимальный скоростной напор уменьшается по мере удаления от центра взрыва, хотя и иными темпами. B таблице ниже приведены некоторые данные, характеризующие соотношение максимального избыточного давления, максимального скоростного напора и максимальной скорости движения воздуха во фронте ударной волны.

Изменение вeличины скоростного напора в определённой точке в зависимости от времени в некотором роде подобно изменению величины избыточного давления, однако быстрота уменьшения давления за фронтом ударной волны обычно бывает иная. Это можно проследить на рисунке ниже, где показано, как изменяются эти два вида давления в течение первых нескольких секунд после прохождения фронта ударной волны. B приведённом примере максимальное из6ыточное давление равняется примерно 0,35 кг/см , а максимальный скоростной напор - около 0,05 кг/см ; при других величинах максимального избыточного давления положение кривых, естественно, будет иное - соответственно данным, приведенным в таблице ниже.

 

 

Трубка Пито, назначение.

Трубка Пито — прибор для измерения динамического напора текущей жидкости или газа. Названа по имени её изобретателя (1732) французского учёного А. Пито.

Представляет собой Г-образную трубку. Установившееся в трубке избыточное давление приближённо равно:

где — плотность движущейся (набегающей) среды; — скорость набегающего потока; — коэффициент.

Напорная (пневмометрическая, или трубка полного напора) трубка Пито подключается к специальным приборам и устройствам. Применяется при определении относительной скорости и объёмного расхода в газоходах и вентиляционных системах в комплекте с дифференциальными манометрами.

Для жидкостей это устройство обычно используется как МАНОМЕТР, у которого один (открытый) конец направлен навстречу потоку, а другой - выступает из него. За счет разности давлений на двух концах жидкость изменяет положение внутри трубки. Трубка Пито для газов обычно имеет форму буквы L, где один конец открыт и направлен к потоку газа, а другой присоединен к прибору, измеряющему давление. Этот вид трубки Пито часто используется в самолетах в качестве прибора, измеряющего скорость набегающего потока воздуха.

 

Закон Паскаля.

 

 

Основой для гидростатики является закон Паскаля: Воздействие силы на неподвижную жидкость распространяется по всем направлениям внутри жидкости. Величина давления в жидкости равна нагрузке, соотнесенной с площадью, на которую она действует. Давление оказывает свое воздействие всегда вертикально на ограничивающую поверхность резервуара. Кроме того, давление распространяется равномерно во все стороны. Если не принимать во внимание давление силы тяжести, то давление одинаково по величине во всех точках. Учитывая давления, которые используются в современных гидроприводах, влиянием давления силы тяжести можно пренебречь.

10 м водяного столба = 1 бар.

На законе Паскаля основан принцип действия различных гидравлических устройств, с помощью которых давление передается на расстояние. К таким устройствам относятся: гидравлические прессы, гидроподъемники, гидродомкраты, гидравлические аккумуляторы, гидравлические тормозные системы, гидромультипликаторы и др. В качестве примера рассмотрим работу гидравлического пресса. Гидравлический пресс применяют для получения больших сжимающих усилий, что необходимо, например, для деформации металлов при обработке давлением (прессование, ковка, штамповка), при испытании различных материалов, уплотнении рыхлых материалов, в технологических процессах по обезвоживанию осадков и т.д. Принципиальная схема пресса представлена на рис 2.10.

К поршню площадью F приложена сила Р ₁, которая передается жидкости, создавая давление р ₁:

По закону Паскаля давление передается на поршень площадью F ₂, создавая полезную силу, под действием которой прессуется материал: cледовательно или

Из формулы видно, что отношение усилий на малом и большом поршнях пропорционально квадрату отношения диаметров поршней. Например, если диаметр большого поршня в десять раз больше диаметра малого поршня, то полезное усилие на большом поршне будет в 100 раз больше, чем на малом.