Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Поток: основные характеристики
Совокупность элементарных струек, протекающих через площадку достаточно больших (конечных) размеров, называется потоком жидкости. Потоки по своему характеру могут быть разделены на три категории: - безнапорные потоки, ограниченные снизу и с боков твердыми стенками русла и имеющие свободную поверхность, на которую действует, как правило, атмосферное давление (например, движение жидкости в канале, реке, лотке. Движение происходит под действием силы тяжести); - напорные потоки, ограниченные со всех сторон жесткими стенками, не имеющие свободной поверхности, движение которых происходит под влиянием давления, создаваемого водонапорным резервуаром или насосом (примером является движение жидкости в заполненном трубопроводе); - струи - потоки, ограниченные с боков жидкой или газовой средой, движение которых происходит по инерции под влиянием начальной скорости, созданной давлением или силой тяжести. В отличие от предыдущих потоков струи в газовой среде имеют со всех сторон свободную поверхность (примером является струя, вытекающая из отверстия, дым из трубы и др.). Живым сечением потока называется поверхность, проведенная нормально к линиям тока. Смоченным периметром потока называется длина части периметра живого сечения потока, на которой жидкость соприкасается с твердыми стенками. Гидравлическим радиусом называется отношение площади живого сечения потока к смоченному периметру : . (3.5) Для круглой трубы при напорном течении . Расходом жидкости называется количество жидкости, протекающее через данное живое сечение потока в единицу времени. Измеряется обычно в метрах кубических в секунду (м3/с) или литрах в секунду (л/с). Так как поток жидкости состоит из бесконечно большого числа элементарных струек с расходом , то общий расход потока представится суммой расходов элементарных струек:
. (3.6) Для многих практических расчетов важно знать расход и не обязательно знать местную скорость в каждой точке жидкости. В этом случае вводится понятие средней скорости потока . Под средней скоростью понимают некоторую одинаковую во всех точках потока скорость, при которой расход потока будет таким же, что и при фактических местных скоростях. Поэтому расход в живом сечении потока представляют как произведение площади живого сечения потока на величину средней для всего живого сечения скорости : . (3.7) Откуда величина средней скорости будет: . (3.8)
|