![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лекция 6. Использование уравнения Д. Бернулли в гидродинамике.
Уравнение Д. Бернулли и уравнение расходов применяют не только при решении практических задач, но и при конструировании многих приборов, машин и оборудования. Покажем это на известных и важных для практики приборах гидравлики.
Принцип действия трубки (прибора) Пито.
Опыты показывают, что уровень жидкости в трубке Пито всегда выше, чем в пьезометре. Этот факт поясняет закон сохранения и превращения энергии: «Энергия не исчезает. Она только переходит из одних видов в другие так, что сумма величин всех видов энергии остается постоянной и равной начальному значению». При движении жидкости вдоль среза пьезометра скорость Покажем это на уравнении Д. Бернулли. Применим это уравнение к двум точкам потока точке 1 и 2 (см. рис. 6.1) Так как сумма всех видов энергии всегда остается постоянной, то при уменьшении одного из видов сумма остальных должна увеличиться. Покажем, что давление Величина Будем считать, что поток, набегая на срез трубки Пито, полностью тормозится, т. е. так как Но
Здесь Трубка Прандтля Гидромонитор. Агрегат для создания водяных струй monitor (анг.) – водомет с целью разрушения горных и других пород при добыче полезных ископаемых. Здесь используется энергия дополнительных сил давления (давление торможения), которая возникает при торможении высокоскоростного потока жидкости, натекающего на преграду. Эффект «давления торможения» используется в технике повсеместно: - кумулятивные снаряды, водяные «скальпели» в микрохирургии глаза, черпаковые гидротурбины, Эффекты «давления торможения» наблюдаются в природе: - сопротивление тел в высокоскоростных потоках жидкостей и газов - взрывы метеоритов, болидов и комет в плотных слоях атмосферы, сопротивление транспортных средств и т. п.
Из уравнения Д. Бернулли и уравнения расходов следует, что в узком сечении потока скорость всегда больше, а давление всегда меньше, чем в широком Уравнение расходов: Если произведение двух функций есть величина постоянная, то с уменьшением одной из них растет другая и наоборот. Вывод: в узком сечении скорость жидкости всегда больше и наоборот. Запишем уравнение Д. Бернулли для двух точек жидкости: Если сумма нескольких слагаемых во всех точках потока остается постоянна для любых точек, то с увеличением одной из слагаемых сумма остальных должна уменьшиться так, что сумма всех слагаемых должна опять остаться постоянной. Так как в узком сечении канала скорость следовательно, давление в узком сечении будет всегда меньше. На принципе уменьшения давления жидкости в местах увеличения ее скорости основаны многие явления природы: крыши зданий и домов во время ураганов не срываются, а вскрываются снизу атмосферным давлением (на 1 Названный эффект используется в распылителях, пульверизаторах, струйной технике, карбюраторах, струйных насосах (эжекторах), при создании подъемной силы крыльев самолетов, винтов, лопастей насосов и т. п. Принцип создания подъемной силы крыла: Частицы жидкости в точке А расходятся в двух направлениях: одни обтекают нижнюю часть крыла, другие – верхнюю. По закону сохранения массы и те и другие приходят в точку схода В крыла одновременно. Так как путь А-2-В больше, а путь А-1-В меньше, то скорость Из уравнения Д. Бернулли:
Расходомер Вентури Применим уравнение Д. Бернулли и уравнение расходов к точкам 1 и 2 потока. Т. к.
Отсюда Выводы: Зная
|