![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Виды потоков
Поток можно представить как совокупность элементарных струек. Такое представление о потоке является струйной моделью потока. Потоки можно разделить на напорные, безнапорные и струи. Напорным называется поток, ограниченный со всех сторон твердыми стенками (рис. 3.6, а). Примером такого потока является движущаяся вода в водопроводе или шахтном водоотливном трубопроводе, масло в маслопроводе, движущийся воздух в выработках шахты и т. д. Безнапорным называется поток, ограниченный твердыми стенками не со всех сторон и имеющий по всей длине свободную поверхность (рис.3, 6.б). Примером такого потока является вода в реке, водоотливной канавке шахты и т. д. Струей называется поток жидкости, ограниченный поверхностями разрыва скоростей (ABCD на рис. 3, 6, в), т. е. поверхностью в движущейся жидкости, при переходе через которую касательные к этой поверхности векторы скорости скачкообразно изменяют свою величину. Примером такого потока может служить струя воды из пожарного брандспойта или гидромонитора.
3.3.2. Живое сечение. Расход. Средняя скорость Живое сечение ω — поверхность АВ в пределах потока (рис. 3.7, а), нормальная в каждой своей точке к проходящей через нее линии тока. При равномерном или плавно изменяющемся движении живое сечение является плоским.
Размерность Периметр смачивания Размерность Гидравлический радиус R — отношение площади живого сечения к смоченному периметру: Размерность R: [R] = L, единица в системе СИ – м. Для круглого сечения (см. рис. 3.6, а)
Количество жидкости, проходящее через живое сечение в единицу времени, называется расходом. В элементарной струйке (рис. 3.7, б) скорость одинакова во всех точках бесконечно малого живого сечения Элементарный расход
где
где Тогда расход через живое сечение элементарной струйки будет
В разных точках живого сечения потока АВ (рис. 3.7, а) скорости различны, поэтому для установления расхода необходимо взять определенный интеграл по сечению АВ:
Размерность Q: В выражении (3.8) расход определяет объем жидкости, проходящей в единицу времени через данное живое сечение, поэтому он называется объемным расходом. Если перемещается жидкость переменной плотности, то удобнее определять массовый расход Qm, который выражает массу жидкости, проходящей в единицу времени через данное живое сечение
Размерность Аналитически интегралы (3.8) и (3.9) могут быть решены только в том случае, если известны В других случаях этот интеграл может быть решен графически па основе экспериментальных данных. Для этого живое сечение потока разбивают на равновеликие площади (рис. 3.8), определяют скорость и в каждой площади Лео и расход: Объемный расход через живое сечение
или в общем случае Объемный расход является одним из основных параметров потока и определяет количество жидкости (газа), транспортируемой в единицу времени по трубопроводу или потребляемой различными установками. Поэтому в инженерных расчетах значение
Размерность v:
Соответственно массовый расход
Если известна эпюра скоростей в пределах живого сечения, то средняя скорость
|