Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Интересное:
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2017-09-30 | 335 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Рассмотрим в нестационарном потоке вязкой несжимаемой жидкости в некоторый момент времени весьма малый, но конечный объём, в котором все векторы скорости параллельны друг другу и направлены вдоль оси Oz. Выделим в этом объёме элементарный параллелепипед, грани которого сориентированы по соответствующим осям координат. Будем считать, что скорость меняется только по оси х, причём с ростом х скорость уменьшается.
Вывод математической зависимости, описывающей распределение скоростей и давлений:
1) выделяется элементарный объем жидкости[ДЦ1], грани ориентированы по трём осям
2) рассматривается баланс сил
Сумма проекций всех сил:
→
Получаем:
!! Проекция только на ось Oz, скорость изменяется только по х.
;
Жёлтым – локальная составляющая, зелёным – конвективная составляющая
Учитывая соотношения , , и разделяя обе части равенства на dτ, получим выражение для полной (субстанциональной) производной:
;
Жёлтым – временная составляющая, зелёным – пространственная составляющая.
Если рассматривать скорости, направленные произвольно, то уравнение пополнится выражениями для изменения проекций скорости на оси х и у. Получена система уравнений Навье-Стокса
С помощью приведённых уравнений, а также выведенного ранее уравнения неразрывности, можно рассчитать распределение давлений и скоростей в объёме жидкости
Уравнение движения Эйлера применимы только для идеальной жидкости:
В стационарных условиях «работают» уравнения Эйлера:
В полных дифф.-лах:
Таким образом, приходим к заключению: удельная потенциальная энергия покоящейся жидкости - величина постоянная.
Мы пришли к основному уравнению гидростатики:
|
Основными характеристиками движущейся жидкости являются расход и средняя скорость потока.
Режимы течения жидкостей. [ДЦ2]
Ламинарное (вязкое) течение
Для данного режима характерно независимое течение слоёв жидкости, скорость которого на оси трубопровода достигает максимального значения. На стенках, наоборот, скорость течения при ламинарном режиме принимает нулевое значение.
Максимальную скорость можно рассчитать по формуле:
Течение с завихрениями (турбулентное)
Усреднённая по времени скорость рассчитывается по формуле:
Пограничный слой
У стенки трубы при любом виде течения существует некий пограничный слой.
В пограничном слое происходит уменьшение скорости. Течение в нём постепенно приближается к ламинарному. Скорость изменяется градиентно только в вязком слое, проходящем непосредственно у стенки трубы. Несмотря на незначительную толщину пограничного слоя по сравнению с потоком жидкости в трубе оказываемое его влияние на перенос жидкости значительно.
Переход турбулентного течения в ламинарное обеспечивает комплекс величин, объединенный в критерий Ренольца:
, где ;
Примечание: в расчетах величину l (линейную характеристику) заменяют на эквивалентный диаметр смачиваемой поверхности - (где S – площадь смачиваемой поверхности,
П – её периметр) или гидравлический радиус -
Если силы инерции малы, а силы трения превалируют, величина критерия невелика, и наоборот.
Величины критерия Ренольца для труб:
– ламинарный режим; – переходное состояние;
– турбулентный режим;
Уравнения Пуазейля. Закон Стокса.
- скорость в произвольном сечении трубы;
- закон Стокса
Уравнение расхода:
; →
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!