Отношение истинной кинетической энергии к кинетической энергии потока, вычисленной по средней скорости ы н, так называемый коэффициент кинетической энергии (коэффициент Кориолиса) [c.16]
Для упрощения записи здесь и в дальнейшем принято, что коэффициент кинетической энергии Кориолиса 1. В случае ламинарного потока выражение (7) легко корректируется с учетом истинного значения коэффициента. [c.7]
Здесь индекс кр указывает на то, что данная величина вычисляется при критической глубине, а — коэффициент Кориолиса, а — показатель степени в формуле Павловского для коэффициента Шези. [c.109]
Коэффициент Кориолиса а является определенной величиной и характеризует степень неравномерности распределения скоростей по живому сечению потока. Установлено, что а> 1 и обычно его значение заключено в пределах а= 1,03н-1,1. В инженерной практике чаще всего принимают а=1. В некоторых случаях, например, при явно ламинарном режиме движения жидкости в [c.52]
Киселев П. Г. О коэффициентах Кориолиса и Буссинеска. — Вопросы гидравлики, 1974, с. 4—12. (Тр. МИСИ, K 124). [c.340]
Записанное выражение дЛя ср отличается от формулы (1-1) для элементарной струйки толыко коэффициентом кинетической энергии а, учитывающим неравномерность распределения скоростей по сечению (коэффициент Кориолиса), и тем, что кинетическая энергия определяется по средней скорости Оср- [c.11]
Как известно, при одномерном движении газов по трубам и каналам для выяснения режима давлений используется уравнение Бернулли. Строго говоря, это уравнение справедливо для трубки тока идеальной несжимаемой жидкости при установившемся движении. Однако с достаточной степенью точности (в частности, путем введения так называемого коэффициента неравномерности скорости Кориолиса) уравнение Бернулли можно применять в технических расчетах и для стационарных потоков реальной жидкости. Все это справедливо, конечно, при усло-В(ии, если для данно1го пот01ка сможет быть применимо уравнение сплошности. [c.116]
Следовательно, коэффициент Кориолиса, характеризует отношение действительной кинетической энергии потока жидкости в данном сечении к той кинетической энергии потока, которую он имел бы, если бы все его частицы двигались с одинаковой скоростью, равной средней скорости потока. Поскольку С, = юАР и Q = величина [c.44]
W — полная удельная механическая энергия жидкости ig — расстояние от рассматриваемого сечения (/ или 2] по линии действия ускорения свободного падения до плоскости сравиения еся — корректив кинетической энергии (коэффициент Кориолиса) [c.8]
Коэффициент Кориолиса k — есть функция от числа Рейнольдса и геометрических характеристик горловины (относительной толщины ее кромок). [c.129]
На рис. 1.8 значения усредненных скоростей показаны на эпюрах скоростей штриховыми линиями. Этн значения использованы в уравнениях (1.8) и (1.9), поэтому коэффициент Кориолиса в этих уравнениях принят равным единице. [c.34]
Практически в контрольных сечениях поле скоростей всегда неравномерно, и поэтому под динамическим напором необходимо подразумевать осредненную по расходу. величину. Обычно осред-ненный динамический напор выражают в долях динамического напора, подсчитанного по среднерасходной скорости, вводя поправочный множитель ак[c.17]
Поскольку здесь и V2.— средние скорости, то величина кинетической энергии должна включать коэффициент Кориолиса а. Его не учитываем для упрощения). Разность удельных энергий [c.61]
Коэффициент Кориолиса при ламинарном течении а=2, (4-14) [c.32]
Для того чтобы аналогичным образом выразить осевую проекцию силы, -воспользуемся уравнением Бернулли, записав его для сечений перед и за решеткой. Строго говоря, сечения аЬ и йс нужно брать на бесконечном удалении от решетки, чтобы параметры жидкости в этих сечениях не изменялись по шагу. Только в этом случае возможно использование уравнения Бернулли без введения коэффициента Кориолиса [c.101]
Коэффициент структуры струи зависит от скоростного коэффициента Корио-лиса в сечении горловины камеры. (Коэффициент Кориолиса равен отношению максимальной скорости по оси струп к средней по расходу скорости). При этом чем ближе коэффициент Кориолиса k к единице, тем меньше а. Например, при к= 1,25 а = 0,076 при к= 1,1 а = 0,070 при 1,00 а = 0,066. [c.129]
Высота давления и скоростной напор в первом (верхнем по течению) сечении, а с индексом 2—аналогичные елйчины во втором сечении (расположенном относительно первого сечения ниже по течению) I — расстояние между первым -и вторым сечениями, считая до длине водовода 01 и аа — коэффициенты Кориолиса, обычно их принимают равными между собой 1 = [c.25]
Примечание. Коэффициент Буссинеска Оо, так же ка и коэффициент Кориолиса а, зависят от закона распрехеленн скорости по поперечному сеченню потока, но та зависжнооть существенно различна. [c.30]
Силовое поле этана исследовалось многими авторами. В работе Степанова [1] расчет проводили с учетом частот этана и этана- е. Однако постоянные Кориолиса, рассчитанные нри помощи этой системы силовых коэффициентов, значительно отличаются от экснериментальных значений. Хансен и Деннисон [2] провели тот же расчет с нулевыми частотами, дополнительно используя постоянные Кориолиса. Ковалев [3] осуществил расчет силового поля на основании метода вариаций с использованием экснериментальных данных по нескольким дейтерозамещенным этана без учета корполисовых постоянных. Ему не удалось последовательно применить метод Маянца к решению этой задачи. [c.23]
На лопатках ротора дымососа происходит скользяще-корио-лисово изнашивание, интенсивность которого пропорциональна ускорению Кориолиса и описьшаемое уравнением х = 6а к > где Ъ — коэффициент, зависящий от свойств изнашиваемого материала, абразивных частиц и их скорости — ускорение Кориолиса [ 15]. [c.54]
В работе [169] выполнен анализ влияния естественной конвекции на теплоотдачу вращающихся около своей вертикальной оси осесимметричных тел с затупленной носовой частью. Для граничного условия постоянной температуры стенки были рассчитаны распределения местного напряжения трения и местного числа Нуссельта при Рг = 0,72 и 100 в широком диапазоне изменения параметра Ог/Ке . Аналогичное исследование смешанно-конвективного течения около нагреваемого изотермичесютго конуса, ось которого расположена горизонтально, проведено в работе [180]. С помощью метода регулярных разложений по параметру возмущения были найдены местные значения напряжения трения и коэффициента теплоотдачи при различных величинах числа Прандтля и угла при вершине конуса. В гл. 17 подробно обсуждается влияние вращения, в том числе кориолисо-вых сил, на механизмы переноса. [c.621]
Таршиш М.С. О взаимосвязи между потерями при неравномерном установившемся течении жидкости и коэффициентами Кориолиса и Буссинеска // Методы исследований и гидравлических расчетов водосбросных гидро-технических сооружений. Материалы конференций и совещаний но гидротехнике. Л., 1985. С. 61 -64. [c.653]
Методы расчета гидроструйных насосов. Впервые теория гидроструйных насосов была предложена Г. Цейнером в 1863 г. [71]. Однако в связи со сложностью процессов, происходящих при смешении потоков, и взаимной передачей энергии от активного потока к пассивному до настоящего времени отсутствует общая аналитическая теория, позволяющая рассчитывать гидроструйные насосы, не обращаясь к использованию эмпирических величин. Отсутствие общей теории турбулентности, в частности, не позволяет определить длину, на которой осуществляется полное перемешивание потоков рабочей и эжектируемой жидкостей, а также значения коррективов кинетической энергии а (коэффициент Кориолиса) и количества движения д (коэффициент Буссинеска) для характерных сечений струйного насоса. Для расчета гидроструйных насосов к настоящему времени предложены методы, основанные на следующих теориях теории смешения двух потоков теории распространения струи в массе покоящейся или движущейся жидкости механике тел переменной массы. [c.29]
Здесь Ра/т — пьезометрическое давление Z1 — высота сечеиия над уровнем нижнего бьефа (приблидсредняя скорость и коэффициент Кориолиса. [c.278]
3.1. Площадь поперечного сечения потока, перпендикулярная направлению движения называется
а) открытым сечением;
б) живым сечением;
в) полным сечением;
г) площадь расхода.
3.2. Часть периметра живого сечения, ограниченная твердыми стенками называется
а) мокрый периметр;
б) периметр контакта;
в) смоченный периметр;
г) гидравлический периметр.
3.3. Объем жидкости, протекающий за единицу времени через живое сечение называется
а) расход потока;
б) объемный поток;
в) скорость потока;
г) скорость расхода.
3.4. Отношение расхода жидкости к площади живого сечения называется
а) средний расход потока жидкости;
б) средняя скорость потока;
в) максимальная скорость потока;
г) минимальный расход потока.
3.5. Отношение живого сечения к смоченному периметру называется
а) гидравлическая скорость потока;
б) гидродинамический расход потока;
в) расход потока;
г) гидравлический радиус потока.
3.6. Если при движении жидкости в данной точке русла давление и скорость не изменяются, то такое движение называется
а) установившемся;
б) неустановившемся;
в) турбулентным установившимся;
г) ламинарным неустановившемся.
3.7. Движение, при котором скорость и давление изменяются не только от координат пространства, но и от времени называется
а) ламинарным;
б) стационарным;
в) неустановившимся;
г) турбулентным.
3.8. Расход потока обозначается латинской буквой
а) Q;
б) V;
в) P;
г) H.
3.9. Средняя скорость потока обозначается буквой
а) χ;
б) V;
в) υ;
г) ω.
3.10. Живое сечение обозначается буквой
а) W;
б) η;
в) ω;
г) φ.
3.11. При неустановившемся движении, кривая, в каждой точке которой вектора скорости в данный момент времени направлены по касательной называется
а) траектория тока;
б) трубка тока;
в) струйка тока;
г) линия тока.
3.12. Трубчатая поверхность, образуемая линиями тока с бесконечно малым поперечным сечением называется
а) трубка тока;
б) трубка потока;
в) линия тока;
г) элементарная струйка.
3.13. Элементарная струйка - это
а) трубка потока, окруженная линиями тока;
б) часть потока, заключенная внутри трубки тока;
в) объем потока, движущийся вдоль линии тока;
г) неразрывный поток с произвольной траекторией.
3.14. Течение жидкости со свободной поверхностью называется
а) установившееся;
б) напорное;
в) безнапорное;
г) свободное.
3.15. Течение жидкости без свободной поверхности в трубопроводах с повышенным или пониженным давлением называется
а) безнапорное;
б) напорное;
в) неустановившееся;
г) несвободное (закрытое).
3.16. Уравнение неразрывности течений имеет вид
а) ω1υ2= ω2υ1 = const;
б) ω1υ1 = ω2υ2 = const;
в) ω1ω2 = υ1υ2 = const;
г) ω1 / υ1 = ω2 / υ2 = const.
3.17. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости имеет вид
3.18. На каком рисунке трубка Пито установлена правильно
3.19. Уравнение Бернулли для реальной жидкости имеет вид
3.20. Член уравнения Бернулли, обозначаемый буквой z, называется
а) геометрической высотой;
б) пьезометрической высотой;
в) скоростной высотой;
г) потерянной высотой.
3.21. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением называется
а) скоростной высотой;
б) геометрической высотой;
в) пьезометрической высотой;
г) потерянной высотой.
3.22. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением называется
а) пьезометрической высотой;
б) скоростной высотой;
в) геометрической высотой;
г) такого члена не существует.
3.23. Уравнение Бернулли для двух различных сечений потока дает взаимосвязь между
а) давлением, расходом и скоростью;
б) скоростью, давлением и коэффициентом Кориолиса;
в) давлением, скоростью и геометрической высотой;
г) геометрической высотой, скоростью, расходом.
3.24. Коэффициент Кориолиса в уравнении Бернулли характеризует
а) режим течения жидкости;
б) степень гидравлического сопротивления трубопровода;
в) изменение скоростного напора;
г) степень уменьшения уровня полной энергии.
3.25. Показание уровня жидкости в трубке Пито отражает
а) разность между уровнем полной и пьезометрической энергией;
б) изменение пьезометрической энергии;
в) скоростную энергию;
г) уровень полной энергии.
3.26. Потерянная высота характеризует
а) степень изменения давления;
б) степень сопротивления трубопровода;
в) направление течения жидкости в трубопроводе;
г) степень изменения скорости жидкости.
3.27. Линейные потери вызваны
а) силой трения между слоями жидкости;
б) местными сопротивлениями;
в) длиной трубопровода;
г) вязкостью жидкости.
3.28. Местные потери энергии вызваны
а) наличием линейных сопротивлений;
б) наличием местных сопротивлений;
в) массой движущейся жидкости;
г) инерцией движущейся жидкоcти.
3.29. На участке трубопровода между двумя его сечениями, для которых записано уравнение Бернулли можно установить следующие гидроэлементы
а) фильтр, отвод, гидромотор, диффузор;
б) кран, конфузор, дроссель, насос;
в) фильтр, кран, диффузор, колено;
г) гидроцилиндр, дроссель, клапан, сопло.
3.30. Укажите правильную запись
а) hлин = hпот + hмест;
б) hмест = hлин + hпот;
в) hпот = hлин - hмест;
г) hлин = hпот - hмест.
3.31. Для измерения скорости потока используется
а) трубка Пито;
б) пьезометр;
в) вискозиметр;
г) трубка Вентури.
3.32. Для измерения расхода жидкости используется
а) трубка Пито;
б) расходомер Пито;
в) расходомер Вентури;
г) пьезометр.
3.33. Укажите, на каком рисунке изображен расходомер Вентури
3.34. Установившееся движение характеризуется уравнениями
a) υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z)
б)υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z, t)
в)υ = f(x, y, z); P = φ(x, y, z, t)
г)υ = f(x, y, z); P = φ(x, y, z)
3.35. Расход потока измеряется в следующих единицах
а) м³;
б) м²/с;
в) м³ с;
г) м³/с.
3.36. Для двух сечений трубопровода известны величины P1, υ1, z1 и z2. Можно ли определить давление P2 и скорость потока υ2?
а) можно;
б) можно, если известны диаметры d1 и d2;
в) можно, если известен диаметр трубопровода d1;
г) нельзя.
3.37. Неустановившееся движение жидкости характеризуется уравнением
a) υ = f(x, y, z,); P = φ(x, y, z)
б)υ = f(x, y, z); P = φ(x, y, z, t)
в)υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z, t)
г)υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z)
3.38. Значение коэффициента Кориолиса для ламинарного режима движения жидкости равно
а) 1,5;
б) 2;
в) 3;
г) 1.
3.39. Значение коэффициента Кориолиса для турбулентного режима движения жидкости равно
а) 1,5;
б) 2;
в) 3;
г) 1.
3.40. По мере движения жидкости от одного сечения к другому потерянный напор
а) увеличивается;
б) уменьшается;
в) остается постоянным;
г) увеличивается при наличии местных сопротивлений.
3.41. Уровень жидкости в трубке Пито поднялся на высоту H = 15 см. Чему равна скорость жидкости в трубопроводе
а) 2,94 м/с;
б) 17,2 м/с;
в) 1,72 м/с;
г) 8,64 м/с.
Повторить тему
Ключи к тестам
Наверх страницы
просмотров - 240
3.1. Площадь поперечного сечения потока, перпендикулярная направлению движения принято называть
а) открытым сечением; б) живым сечением; в) полным сечением; г) площадь расхода.
3.2. Часть периметра живого сечения, ограниченная твердыми стенками принято называть
а) мокрый периметр; б) периметр контакта; в) смоченный периметр; г) гидравлический периметр.
3.3. Объем жидкости, протекающий за единицу времени через живое сечение принято называть
а) расход потока; б) объемный поток; в) скорость потока; г) скорость расхода.
3.4. Отношение расхода жидкости к площади живого сечения принято называть
а) средний расход потока жидкости; б) средняя скорость потока; в) максимальная скорость потока; г) минимальный расход потока.
3.5. Отношение живого сечения к смоченному периметру принято называть
а) гидравлическая скорость потока; б) гидродинамический расход потока; в) расход потока; г) гидравлический радиус потока.
3.6. В случае если при движении жидкости в данной точке русла давление и скорость не изменяются, то такое движение принято называть
а) установившемся; б) неустановившемся; в) турбулентным установившимся; г) ламинарным неустановившемся.
3.7. Движение, при котором скорость и давление изменяются не только от координат пространства, но и от времени принято называть
а) ламинарным; б) стационарным; в) неустановившимся; г) турбулентным.
3.8. Расход потока обозначается латинской буквой
а) Q; б) V; в) P; г) H.
3.9. Средняя скорость потока обозначается буквой
а) χ; б) V; в) υ; г) ω.
3.10. Живое сечение обозначается буквой
а) W; б) η; в) ω; г) φ.
3.11. При неустановившемся движении, кривая, в каждой точке которой вектора скорости в данный момент времени направлены по касательной принято называть
а) траектория тока; б) трубка тока; в) струйка тока; г) линия тока.
3.12. Трубчатая поверхность, образуемая линиями тока с бесконечно малым поперечным сечением принято называть
а) трубка тока; б) трубка потока; в) линия тока; г) элементарная струйка.
3.13. Элементарная струйка - это
а) трубка потока, окруженная линиями тока; б) часть потока, заключенная внутри трубки тока; в) объем потока, движущийся вдоль линии тока; г) неразрывный поток с произвольной траекторией.
3.14. Течение жидкости со свободной поверхностью принято называть
а) установившееся; б) напорное; в) безнапорное; г) свободное.
3.15. Течение жидкости без свободной поверхности в трубопроводах с повышенным или пониженным давлением принято называть
а) безнапорное; б) напорное; в) неустановившееся; г) несвободное (закрытое).
3.16. Уравнение неразрывности течений имеет вид
а) ω1υ2= ω2υ1 = const; б) ω1υ1 = ω2υ2 = const; в) ω1ω2 = υ1υ2 = const; г) ω1 / υ1 = ω2 / υ2 = const.
3.17. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости имеет вид
3.18. На каком рисунке трубка Пито установлена правильно
3.19. Уравнение Бернулли для реальной жидкости имеет вид
3.20. Член уравнения Бернулли, обозначаемый буквой z, принято называть
а) геометрической высотой; б) пьезометрической высотой; в) скоростной высотой; г) потерянной высотой.
3.21. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением принято называть
а) скоростной высотой; б) геометрической высотой; в) пьезометрической высотой; г) потерянной высотой.
3.22. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением принято называть
а) пьезометрической высотой; б) скоростной высотой; в) геометрической высотой; г) такого члена не существует.
3.23. Уравнение Бернулли для двух различных сечений потока дает взаимосвязь между
а) давлением, расходом и скоростью; б) скоростью, давлением и коэффициентом Кориолиса; в) давлением, скоростью и геометрической высотой; г) геометрической высотой, скоростью, расходом.
3.24. Коэффициент Кориолиса в уравнении Бернулли характеризует
а) режим течения жидкости; б) степень гидравлического сопротивления трубопровода; в) изменение скоростного напора; г) степень уменьшения уровня полной энергии.
3.25. Показание уровня жидкости в трубке Пито отражает
а) разность между уровнем полной и пьезометрической энергией; б) изменение пьезометрической энергии; в) скоростную энергию; г) уровень полной энергии.
3.26. Потерянная высота характеризует
а) степень изменения давления; б) степень сопротивления трубопровода; в) направление течения жидкости в трубопроводе; г) степень изменения скорости жидкости.
3.27. Линейные потери вызваны
а) силой трения между слоями жидкости; б) местными сопротивлениями; в) длиной трубопровода; г) вязкостью жидкости.
3.28. Местные потери энергии вызваны
а) наличием линейных сопротивлений; б) наличием местных сопротивлений; в) массой движущейся жидкости; г) инерцией движущейся жидкоcти.
3.29. На участке трубопровода между двумя его сечениями, для которых записано уравнение Бернулли можно установить следующие гидроэлементы
а) фильтр, отвод, гидромотор, диффузор; б) кран, конфузор, дроссель, насос; в) фильтр, кран, диффузор, колено; г) гидроцилиндр, дроссель, клапан, сопло.
3.30. Укажите правильную запись
а) hлин = hпот + hмест; б) hмест = hлин + hпот; в) hпот = hлин - hмест; г) hлин = hпот - hмест.
3.31. Для измерения скорости потока используется
а) трубка Пито; б) пьезометр; в) вискозиметр; г) трубка Вентури.
3.32. Для измерения расхода жидкости используется
а) трубка Пито; б) расходомер Пито; в) расходомер Вентури; г) пьезометр.
3.33. Укажите, на каком рисунке изображен расходомер Вентури
3.34. Установившееся движение характеризуется уравнениями
a) υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z) б)υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z, t) в)υ = f(x, y, z); P = φ(x, y, z, t) г)υ = f(x, y, z); P = φ(x, y, z)
3.35. Расход потока измеряется в следующих единицах
а) м³; б) м²/с; в) м³ с; г) м³/с.
3.36. Для двух сечений трубопровода известны величины P1, υ1, z1 и z2. Можно ли определить давление P2 и скорость потока υ2?
а) можно; б) можно, если известны диаметры d1 и d2; в) можно, если известен диаметр трубопровода d1; г) нельзя.
3.37. Неустановившееся движение жидкости характеризуется уравнением
a) υ = f(x, y, z,); P = φ(x, y, z) б)υ = f(x, y, z); P = φ(x, y, z, t) в)υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z, t) г)υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z)
3.38. Значение коэффициента Кориолиса для ламинарного режима движения жидкости равно
а) 1,5; б) 2; в) 3; г) 1.
3.39. Значение коэффициента Кориолиса для турбулентного режима движения жидкости равно
а) 1,5; б) 2; в) 3; г) 1.
3.40. По мере движения жидкости от одного сечения к другому потерянный напор
а) увеличивается; б) уменьшается; в) остается постоянным; г) увеличивается при наличии местных сопротивлений.
3.41. Уровень жидкости в трубке Пито поднялся на высоту H = 15 см. Чему равна скорость жидкости в трубопроводе
а) 2,94 м/с; б) 17,2 м/с; в) 1,72 м/с; г) 8,64 м/с.
Повторить тему
Ключи к тестам
Наверх страницы
5.1. При истечении жидкости из отверстий основным вопросом является а) определение скорости истечения и расхода жидкости; б) определение необходимого диаметра отверстий; в) определение объема резервуара; г) определение гидравлического сопротивления отверстия. 5.2. Чем... [читать подробенее]
1. Запрос служат для 1. создания диалогового интерфейса приложения пользователя 2. для обработки данных БД 3. для формирования и вывода на печать выходных документов 2.Для подготовки запросов используются два основных языка: 1. QBE и SQL 2. DDL и DML 3. ИС и БнД 4. КБД и ФБД ... [читать подробенее]
1. Что не является этапом жизненного цикла БД 1. проектирование БД, 2. реализация БД, 3. тестирование БД 4. эксплуатация БД. 2. Процесс проектирования БД представляет собой переход от словесного описания ИС предметной области 1. к формализованному описанию объектов... [читать подробенее]
4.1. Гидравлическое сопротивление это а) сопротивление жидкости к изменению формы своего русла; б) сопротивление, препятствующее свободному проходу жидкости; в) сопротивление трубопровода, которое сопровождается потерями энергии жидкости; г) сопротивление, при котором... [читать подробенее]
Двухфакторная теория Фредерика Герцберга Во второй половине 50-х годов ХХ века Фредерик Герцберг с сотрудниками разработал еще одну модель мотивации, основанную на потребностях. Эта группа исследователей попросила ответить 200 инженеров и конторских служащих одной... [читать подробенее]
7.1. Гидравлическими машинами называют а) машины, вырабатывающие энергию и сообщающие ее жидкости; б) машины, которые сообщают проходящей через них жидкости механическую энергию, либо получают от жидкости часть энергии и передают ее рабочим органам; в) машины, способные... [читать подробенее]
2.1. Как называются разделы, на которые делится гидравлика? а) гидростатика и гидромеханика; б) гидромеханика и гидродинамика; в) гидростатика и гидродинамика; г) гидрология и гидромеханика. 2.2. Раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости... [читать подробенее]
6.1. Что такое короткий трубопровод? а) трубопровод, в котором линейные потери напора не превышают 5…10% местных потерь напора; б) трубопровод, в котором местные потери напора превышают 5…10% потерь напора по длине; в) трубопровод, длина которого не превышает значения 100d; г)... [читать подробенее]
3.1. Площадь поперечного сечения потока, перпендикулярная направлению движения называется а) открытым сечением; б) живым сечением; в) полным сечением; г) площадь расхода. 3.2. Часть периметра живого сечения, ограниченная твердыми стенками называется а) мокрый периметр; б)... [читать подробенее]
Схема струйки идеальной жидкости
Уравнением Бернулли для потока реальной жидкости • Влияние вязкости жидкости приводит к неравномерному распределению скоростей в поперечном сечении потока (трубопровода). Поэтому уравнение Бернулли перепишется в следующем виде: • где α 1, α 2 - коэффициент, характеризующий неравномерность распределения скоростей (коэффициент Кориолиса).
Карбюратор предназначен для приготовления горючей смеси топлива в двигателях внутреннего сгорания путем подсоса топлива и перемешивания его с воздухом. В сужающейся части диффузора скорость потока воздуха увеличивается, а давление воздуха уменьшается. Жиклёр — калиброванное отверстие для дозирования подачи жидкого топлива
Гидравлические сопротивления – силы трения, появляющиеся в жидкости при ее движении и вызывающие потери напора
Потеря напора по длине – часть энергии потока, которая расходуется на преодоление трения в прямолинейных участках русел
Местные потери напора – часть энергии, которая расходуется также на преодолении трения, в местах, где поток претерпевает резкую деформацию, в результате которой нарушается равномерное движение жидкости
Рейнольдс установил, что критерием режима движения жидкости является безразмерная величина, которая впоследствии была названа его именем – числом Рейнольдса
Четыре области сопротивления
Длинные трубопроводы • «Длинные» трубопроводы - это трубопроводы, у которых местные потери напора пренебрежимо малы по сравнению с потерями по длине. Во всех задачах предполагается, что потеря напора пропорциональна квадрату расхода и поэтому для ее определения можно применять формулу • где - расходная характеристика трубопровода.
При параллельном соединении • Суммарный расход • Потери напора
1. Какой физический принцип представляет уравнение Навье-Стокса? Пишите прописью
физическая интерпретация отдельных членов этого уравнения.
В векторной форме уравнение Навье-Стокса имеет вид:
$$ \ rho \ frac {D \ overset {\ overline {}} {u}} {\ text {Dt}} = \ rho \ overset {\ overline {}} {f} - grad \ p + grad \ left (\ text {λdiv \} \ overset {\ overline {}} {u} \ right) + div (2u \ left \ lbrack D \ right \ rbrack) $$
A = B + C + D + E
А - скорость изменения количества движения жидкостного элемента
B - массовая сила
C - сила давления на поверхность
D - поверхностная сила, связанная с вязкостью жидкости, возникающая в результате изменения объема сжимаемого жидкостного элемента (сжатие или расширение)
E - поверхностная сила, связанная с вязкостью жидкости, возникающая в результате линейной и формовой деформации жидкостного элемента
2.Напишите уравнение Бернулли и интерпретируйте его физически.
Уравнение Бернулли выражает принципы сохранения количества движения и сохранения энергии жидкости при определенных предположениях.
-поток стационарный: $ \ frac {\ partial} {\ partial t} = 0 $
-плин не липкий: µ = 0
- жидкость баротропная: ρ = ρ (p)
-поле массовых сил потенциально: $ \ overset {\ overline {}} {f} $ = - grad π
Сумма геометрической высоты, высоты давления (т. Е. Высоты, на которой столб жидкости будет подниматься под давлением p) и высоты скорости (т. Е. Высоты, с которой падающий элемент жидкости приобретает скорость u) постоянна.{2}} {2} = const. $$
3. Представьте физическую интерпретацию чисел Рейнольдса, Фруда, Струхаля и Эйлера.
Число Рейнольдса выражает отношение сил инерции к силам вязкости: Re = ρul / µ = ρ`u`l` / µ`
Число Струхаля: Sh = l / tu = l` / t`u`
Число Фруда выражает отношение сил инерции к массовым силам: (Fr) 2 = u 2 / fl = u` 2 / f`l`
Число Эйлера выражает отношение сил давления к силам инерции: Eu = p / ρu 2 = p` / ρ`u` 2
4.Охарактеризуйте ламинарные и турбулентные потоки.
Ламинарный поток - упорядоченное движение жидкости по параллельным путям, элементы жидкости не смешиваются друг с другом, работает чисто вязкий механизм обмена импульсом и энергией. Этот поток происходит до значения Re = 2300
.Турбулентный поток - хаотическое движение жидкости стохастической природы, нестационарное даже при определенных граничных условиях, элементы жидкости перемешиваются друг с другом, что приводит к усилению обмена массой, импульсом и энергией.Этот поток превышает значение Re = 2300.
5. Как учитывается турбулентный характер течения в расчетах
числовой?
В турбулентном потоке все параметры, которые его характеризуют, включая скорость жидкости и давление, могут быть представлены в виде суммы их средних значений (медленно меняющихся) и турбулентных колебаний.
6. Что такое отрыв пограничного слоя и при каких условиях он может быть
применить?
Отрыв пограничного слоя вызван возникновением положительного градиента давления вдоль пограничного слоя (т. Е. Повышением давления в направлении потока).Элемент жидкости у самой стенки удерживается силами вязкости и давления, что заставляет его останавливаться, а затем двигаться в направлении, противоположном потоку. Отрыв может происходить как в ламинарном, так и в турбулентном пограничном слое (в турбулентном оно происходит позже, т.е. при более высоком градиенте давления). Отслоение пограничного слоя - явление неблагоприятное, оно мешает работе машин и проточных устройств и снижает их эффективность.
7. Когда и как шероховатость поверхности влияет на сопротивление трения объекта, помещенного в поток?
Мерой шероховатости поверхности является средняя высота шероховатости k s .С точки зрения сопротивления трению важно отношение средней высоты шероховатости к толщине липкого подслоя в турбулентном пограничном слое. Если шероховатость находится внутри этого подслоя, то шероховатость не меняет профиль скорости в слое и не влияет на сопротивление трения - поверхность называется гидродинамически гладкой поверхностью. С другой стороны, если высота шероховатости превышает этот подслой, его наличие изменяет профиль скорости в слое и увеличивает сопротивление трения.
8.От каких значений зависит скорость звука в газе?
$$ a = \ sqrt {\ frac {\ partial p} {\ partial \ rho}} = \ sqrt {\ kappa \ frac {p} {\ rho}} = \ sqrt {\ text {κRT}} $ $ 90 013
\ kappa = \ frac {c_ {p}} {c_ {v}} $ - показатель адиабаты Пуассона
Приведенное выше уравнение показывает, что скорость звука в газе зависит от температуры газа и средней молекулярной массы газа.
9. Какие типы потока возможны через сопло Лаваля?
1 - дозвуковой поток - их можно реализовать бесконечно много в зависимости от величины давления на выходе (т.е.обратное давление).
2 - дозвуковое течение в конфузоре, скорость звука в горловине, сверхзвуковое или дозвуковое течение в диффузоре в зависимости от величины противодавления.
3 - газ течет в сопло со сверхзвуковой скоростью, в конфузоре он немного замедляется, но в горловине еще есть сверхзвуковая скорость. В диффузоре поток продолжает ускоряться, поэтому во всем сопле наблюдается сверхзвуковой поток.
10. Что такое ударная волна? Как меняются параметры потока при прохождении перпендикулярной ударной волны?
Ударная волна (возникает при Ma> 1.0) представляет собой очень тонкую зону (поверхность) резкого изменения параметров потока (толщиной несколько микрон), возникающего при сверхзвуковых потоках газа.Когда проходит перпендикулярная ударная волна, происходит уменьшение скорости, увеличение давления, плотности, температуры и энергии газа. Нормальная ударная волна - это когда Ma <1.0.
11. В каких машинах и проточных устройствах мы обнаруживаем многофазные потоки?
Газ - жидкость или пар - жидкость; они находятся в котлах, паровых турбинах, конденсаторах, ядерных реакторах, атомизаторах, химических устройствах и т. д.
Газ - твердая фаза; встречается в циклонах, электрофильтрах, пневмотранспорте и т. д.
Жидкость - твердая фаза; встречается в отстойниках, гидравлическом транспортном оборудовании, нефтехимических трубопроводах и т. д.
12. Что такое кавитация и при каких условиях она может возникать?
Кавитация - это явление образования, динамического развития и исчезновения парогазовых пузырьков в жидкостях, вызванное локальными изменениями давления при постоянной температуре. Ход явления определяется: диффузией / дегазированием, испарением / конденсацией, инерцией жидкости, поверхностным натяжением, адгезией, вязкостью жидкости
Возникновение кавитации:
• сжиженные газы - топливо для ракетных двигателей,
• жидкие металлы - теплоноситель ядерных реакторов,
• природные жидкости - рабочие среды в гидравлических машинах (например, топливо в дизельном двигателе),
• кровь - в потоке через искусственный клапан сердца.
13. Каким образом можно моделировать потенциальные потоки с помощью вычислений?
Если течение жидкости является безвинтовым, т.е. всюду или почти всюду в поле течения $ \ text {\ rot} \ overset {\ overline {}} {u} = 0 $, это означает, что существует скалярная функция φ (x, y, z, t) такие, что $ \ overset {\ overline {}} {u} $ = grad φ. Этот поток называется потенциальным потоком, а функция φ называется потенциалом скорости. У нас есть: $ u_ {x} = \ frac {\ partial \ varphi} {\ partial x} $, $ u_ {y} = \ frac {\ partial \ varphi} {\ partial y} $, $ u_ {z} = \ frac {\ partial \ varphi} {\ partial z}
долларов СШАКогда течет потенциальная несжимаемая жидкость, уравнение сохранения массы преобразуется в уравнение Лапласа.Это уравнение является линейным, а это означает, что сумма его решений также является решением. Таким образом, на практике можно составить очень сложные потенциальные функции, описывающие сложные потоки, из функций, описывающих так называемые Элементарные потоки.
14. Что такое методы конечных разностей и конечных элементов применительно к расчету потоков?
Каждый из вышеперечисленных методы требует так называемого дискретизация, т.е. создание сети, которая разделяет область потока на большое количество мелких элементов.
Метод конечных разностей основан на преобразовании дифференциальных уравнений в их дифференциальные эквиваленты. На практике существует три дифференциальных схемы. Если производная функции определяется как: $ \ frac {\ text {df}} {\ text {dh}} = \ frac {\ text {df}} {\ text {dx}} = \ operatorname {} \ frac {f \ left (x + h \ right) - f (x)} {h} $, то имеем:
90 200 90 201Разница в обратном направлении: $ \ frac {\ text {Δf}} {h} = \ frac {f \ left (x + h \ right) - f (x)} {h} $
90 201Прямая разница :: $ \ frac {\ text {Δf}} {h} = \ frac {f \ left (x \ right) - f (x - h)} {h} $
90 201Центральная разница :: $ \ frac {\ text {Δf}} {h} = \ frac {f \ left (x + 1 / 2h \ right) - f (x - 1 / 2h)} {h} $
Метод конечных элементов: анализируемое сечение потока делится на части, так называемыеКонечные элементы. В выбранных точках каждого элемента мы хотим определить значения искомой функции, например скорость, давление и т. Д. Мы постулируем распределение этой функции в виде базовой функции, аппроксимирующей решение. Параметры аппроксимирующей функции задаются вариационным методом.
15. Что такое метод конечных объемов при расчете потоков?
Метод конечного объема заключается в преобразовании дифференциальных уравнений в алгебраические уравнения путем интегрирования этих уравнений в каждом конечном объеме на основе предполагаемой аппроксимации изменчивости параметров, описывающих поток в пределах объема (например,{2}} {2g} + \ frac {p_ {2}} {\ text {ρg}} + z_ {2} + h_ {s} = H = const. $$
ч с - сумма потерь,
Величину потерь можно разделить на: связанные с трением жидкости о стенки прямолинейного канала постоянного сечения, связанные с наличием клапанов, колен, сужений, ответвлений и других элементов.
Если поток идет в трубах значительного диаметра, уравнение Бернулли следует дополнить коэффициентом Кориолиса α (или де Сен-Венаном)
$$ \ frac {{\ alpha_ {1} \ times \ tilde {u}} _ {1} ^ {2}} {2g} + \ frac {p_ {1}} {\ text {ρg}} + z_ {1} = \ frac {{{\ alpha_ {2} \ times \ tilde {u}} _ {2} ^ {2}} {2g} + \ frac {p_ {2}} {\ text {ρg} } + z_ {2} + h_ {s} = H = c \ text {onst.} $$
17. Как средняя скорость потока в открытом канале зависит от заполнения канала?
Скорость потока пропорциональна квадрату толщины слоя жидкости, то есть: скорость потока в открытом канале увеличивается с увеличением степени заполнения канала.
18. Нарисуйте и интерпретируйте аэродинамические характеристики профиля.
C z - коэффициент подъемной силы $ \ frac {P_ {z}} {\ frac {\ rho} {2} \ times V _ {\ infty} ^ {2} \ times S} $
C x - коэффициент силы сопротивления $ \ frac {P_ {x}} {\ frac {\ rho} {2} \ times V _ {\ infty} ^ {2} \ times S} $
ε = C z / C x - коэффициент совершенства профиля
S - площадь профиля (в случае профиля - площадь сечения единичным пролетом)
P z - Подъемная сила
P x - сила сопротивления
В - скорость потока
19.В чем отличительная черта вращающихся турбинных машин по скорости?
Кинематическим дискриминантом скорости вращения вращающейся машины является частота вращения геометрически подобного насоса с единичной гидравлической высотой и единичной производительностью. Скоростной индекс четко характеризует роторный тип машины. Значение дискриминанта увеличивается с увеличением КПД и скорости вращения и уменьшается с увеличением гидравлической высоты.
20. Какие факторы влияют на соотношение, описывающее эффективность лопастного насоса?
Мощность, подводимая к насосу N , превышает полезную мощность из-за потерь, которые можно разделить на гидравлические, объемные и механические.Суммарное влияние потерь включает КПД насоса, который можно представить как произведение гидравлического КПД, объемного КПД и механического КПД: η = N u / N = η h η v η м
21. Какие угрозы для работы машин и проточных устройств представляет кавитация?
- снижение КПД поточных машин
- эрозия элементов проточных машин и аппаратов
- генерация колебаний и акустическая эмиссия
больше похожих страниц
.| 15. ЧТО ТАКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ЖИДКОСТИ. Манометры используются для измерения избыточного давления, а вакуумметры используются для измерения отрицательного давления. Простейший жидкостный манометр представляет собой тонкую прозрачную трубку с открытым верхом, соединенную с той точкой жидкостного пространства, где должно производиться измерение. Эта трубка, называемая пьезометром, содержит ту же жидкость, что и точка подключения.Поскольку выходное отверстие трубки открыто, высота столба жидкости в пьезометре определяет высоту избыточного давления (h + a) в точке измерения. Чтобы определить избыточное давление газа pn над столом жидкости в закрытом резервуаре, достаточно написать уравнение равновесия давления для сечения α - α: Из-за ограниченной длины трубок пьезометры используются для измерения небольшого избыточного давления. Типичный жидкостный манометр состоит из прозрачной трубки с U-образным изгибом и заполнен жидкостью для манометра.Плотность манометрической жидкости ρcm больше плотности жидкости в резервуаре ρ. Чтобы определить избыточное давление pn над уровнем жидкости в резервуаре, сравните давления, преобладающие в обеих трубках манометра в секциях α - секций: Манометры дифференциального давления используются для измерения перепада давления Δp в двух резервуарах. Такой манометр подключается к двум резервуарам, заполненным жидкостью с плотностью ρ.Способ подключения манометра зависит от соотношения плотностей ρ и ρ см. Если ρ <ρcm манометр называется U-образным, если ρ> ρсм называется П-образным манометром. Формулы для расчета перепада давления Δp определяются путем сравнения давлений в сечениях α - сечения. Введя вспомогательное количество x, вы можете сэкономить и, следовательно, после преобразования 16.ЖИДКОСТИ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ. Давления жидкости, действующие на некоторую поверхность A, расположенную на плоской стенке резервуара, наклоненной к столу свободной жидкости под углом α. Предполагается, что над свободной поверхностью жидкости преобладает атмосферное давление p0.В принятой наклонной системе координат ось x проходит по краю пересечения стенки резервуара с зеркалом жидкости, ось y проходит перпендикулярно оси. ось x в плоскости стены, а ось z - вертикально вниз.Гидростатическое давление P как результат элементарных давлений, перпендикулярных поверхностным элементам A, направлено перпендикулярно этой плоскости. Давление в любой точке жидкости в абсолютном состоянии покоя определяется уравнением Элементарное давление, действующее на элемент поверхности dA с координатами, z, равно Полное гидростатическое давление на поле А равно Из связи между координатами следует, что где индекс s относится к координатам центра тяжести поля A.Интеграл в формуле можно выразить следующим образом Дифференциальные уравнения Эйлера применимы как к потенциальному, так и к вихревому движению. Для вращательного движения можно выделить компоненты угловой скорости ω. Преобразуя производную скорости выражение в скобках - это скалярное произведение 2 2. ПРЕДСТАВЬТЕ УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛЛИ ДЛЯ СОВЕРШЕННОЙ ЖИДКОСТИ При определенных предположениях можно интегрировать дифференциальные уравнения движения нелегкой жидкости. Ниже приведены два таких решения. Первое решение будет получено при следующих предположениях: - жидкость баротропная (плотность жидкости зависит только от давления), - массовые силы имеют потенциал, который обозначим - U. Путем скалярного умножения всех компонент уравнения Эйлера на элемент сдвигается по своему пути ds.= vdt, вы получите Выражение в левой части уравнения можно преобразовать в Поскольку компоненты единичных массовых сил равны поэтому, если вы напишете второй скалярный продукт уравнения, вы получите Третье скалярное произведение уравнения можно записать как где интегрирование этого уравнения выполняется по пути 23.СЛОЙНЫЙ ПОТОК ЖИДКОСТИ - ПРОФИЛЬ СКОРОСТИ И УРАВНЕНИЕ ГАГЕНА-ПУАЗЕЙЛЯ Рассматривается установившееся течение несжимаемой жидкости в круглом канале радиуса R. Траектории жидких элементов представляют собой прямые линии, параллельные оси x, которая является осью канала. В рассматриваемых условиях компоненты скорости Vy и Vz равны нулю. После игнорирования влияния массовых сил Методика расчета сифона не отличается от расчета на короткий кабель.Однако область применения сифона ограничена возможностью нарушения непрерывности потока из-за возникновения кавитации жидкости в его самом большом поперечном сечении 3. Для расчета средней скорости потока необходимо сформулировать уравнение Бернулли для участков 1 и 2. где n - количество местных сопротивлений Для больших открытых резервуаров можно написать: p1 = p2 = pa и V1 = V2 = 0. После подстановки получается Для расчета максимального подъема сифона h2 над уровнем жидкости в резервуаре подачи необходимо сформулировать уравнение Бернулли для разделов 1 и 3. где m - количество местных сопротивлений Давление в самой высокой точке сифона должно быть больше давления кипения жидкости pw при данной температуре потока.Подставляя давление pw вместо p3, после преобразования получаем соотношение, определяющее максимальный подъем сифона h2max, при котором кипения жидкости не произойдет 35. РАСЧЕТ ДЛИННЫХ КАНАЛОВ - ХАРАКТЕРИСТИКИ. Магистрали воды и тепла, а также нефтепроводы называются протяженными. Для длинных кабелей характерно небольшое количество местных сопротивлений, а их длина намного превышает их диаметр.Для L >> D местные потери малы по сравнению с потерями длины и либо игнорируются в расчетах, либо включаются в виде множителя где Hi - тяга в i - это сечение потока Подставляя поток жидкости, потерю длины линии hL можно записать как где K - проницаемость трубы (модуль потока) Сопротивление линии называется выражением Проницаемость проводника K зависит от диаметра проводника и коэффициента λ.Если течение происходит в квадратной зоне зависимости потерь, то влияние числа Re и, следовательно, расхода Q на значение K исчезает. Взаимосвязь между величиной потери давления ΔH и расходом Q называется характеристикой трубопровода. Зависимости h2 (Q) и h3 (Q) определяют проверенные характеристики проводника. 36. ЛИНИЯ И ИХ ЦОД РАКТЕРИСТИКА Последовательное соединение кабелей называется серией отрезков труб.Эта система соответствует следующим условиям где n - количество участков связи где hss hst - сумма потерь во всасывающей и напорной магистралях После трансформации вы получите где H - напор выравнивающего (геометрического) насоса: Высота всасывания насоса Hs - это высота оси насоса над столом для свободной жидкости в резервуаре подачи.Составив уравнение Бернулли для участков 1 и s, можно определить зависимость высоты всасывания Hs от параметров потока во всасывающей линии насоса. где ps Vs - давление и скорость в линии перед насосом. Подставляя давление кипения pw в указанное выше соотношение, получаем Условия эксплуатации центробежного насоса определяются параметрами: расход жидкости Q, общий напор H0 и мощность насоса N.Теоретическая мощность накачки N в ваттах, Вт, определяется по формуле Мощность на валу насоса больше из-за сопротивления движению в насосе и составляет где ηp - коэффициент полезного действия насоса (ηp = 0,6-0,9) Мощность двигателя насоса должна дополнительно учитывать КПД данного устройства (ηp = 0,8-0,97). где η - КПД насосной системы Выразив мощность Ns в киловаттах, можно записать кВт 40.СЛУЧАЙНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАСОСНЫХ СБОРОВ ТРУБОПРОВОДА. На приведенном ниже рисунке показан набор из двух параллельно включенных насосов и графический метод определения рабочей точки этой системы. Рисование Параллельное соединение используется для увеличения производительности системы. Следует отметить, что общая мощность насосного агрегата равна сумме мощностей отдельных насосов.Однако каждый из этих насосов вырабатывает одинаковое количество энергии. Чтобы определить рабочую точку, необходимо определить результирующую характеристику насосного агрегата путем суммирования расходов при одном и том же напоре. Точкой пересечения приведенной характеристики трубопровода с результирующей характеристикой насосного агрегата является рабочая точка М. На рисунке ниже показан комплект из двух последовательно соединенных насосов. Это соединение увеличивает напор системы, который равен сумме напора этих насосов.Стоимость агрегата соответствует стоимости каждого насоса. Чтобы определить рабочую точку системы, следует определить результирующие характеристики насосов путем суммирования ординат напора при той же скорости потока. Точка пересечения результирующей характеристики с импортной характеристикой кабеля является рабочей точкой системы М. | где Sx - касательный момент поля A относительно оси x. Подставляя полученный результат в формулу для результирующего полного давления, получаем Если стенка A снаружи резервуара подвергается действию силы из-за давления окружающей среды p0, результирующее гидростатическое давление равно Координаты центра давления, обозначаемого индексом N, определяются из закона моментов сил.Чтобы определить координату yN, которая представляет собой расстояние центра давления (точки приложения результирующей силы давления) от оси x, результирующий момент давления следует сравнить с суммой моментов элементарных давлений . Обозначив момент инерции поля A относительно оси x через Jx координата yN ищется После учета зависимости между моментом инерции поля A относительно оси x и собственной осью x0 (ось, параллельная оси x, проходящая через центр тяжести поля A). в конечном итоге вы можете сэкономить Формула показывает, что центр давления расположен ниже центра тяжести рассматриваемой поверхности A. Для определения координаты xN центра давления процедура аналогична, сравнивая моменты результирующего давления и элементарных давлений относительно оси y. Обозначив центробежный момент поля A (момент отклонения поля) через искомая координата xN равна координата zN связана с координатой yN соотношением 17.НАГРУЗКА ЖИДКОСТИ НА ИЗОГНУТЫЕ ПОВЕРХНОСТИ 9000 6 Давления на изогнутой поверхности можно представить как геометрическую сумму векторов составляющих давлений. Расчет давления сводится к нахождению составляющих этой силы в направлениях осей координат системы. Элементарное результирующее давление жидкости, действующее на элемент dA, утопленный o z под свободное зеркало жидкости, равно Составляющие давления dP в направлении осей x и z равны где dAx и dAz - проекции поверхности dA на вертикальную (yz) и горизонтальную (xy) плоскости Составляющие полного давления равны Второе и третье уравнения системы показывают, что давление зависит только от координаты x.Из четвертого уравнения (непрерывности) следует, что скорость Vx зависит только от y и z. Поэтому первое уравнение можно записать как Поскольку левая часть уравнения является функцией y и z, а правая часть - это только x, из этого следует, что уравнение может быть выполнено, когда обе части являются константами где Δp - перепад давления, создаваемый по длине L трубы. Уравнение будет решено для граничного условия, при котором скорость Vx на стенке проводника (r = R) из-за прилипания равна нулю. Вы можете легко показать это уравнение Константа C принимает значение После выполнения замен функция скорости принимает вид Полученное уравнение доказывает, что для предполагаемых условий движения распределение скорости в поперечном сечении круглого проводника является параболоидным. Элементарный поток жидкости dQ через площадь кольца dA площади поперечного сечения круглого канала равен Объемный расход жидкости Q на интервале равен Это уравнение называется уравнением Хагена-Пуазейля. При известном перепаде давления ΔH решение системы сводится к определению неизвестной Q из уравнения потерь.Эту задачу можно решить графически. Суммируя характеристики кабеля, складывая ординаты ΔHi для тех же самых отсечений (выходов), получается результирующая характеристика последовательного соединения (1 + 2 + 3). Затем для заданного значения ΔH определяется желаемый расход. Система, показанная на рисунке ниже, также может быть включена в последовательные соединения. в этом случае выполняются следующие уравнения: т.е.общие потери равны сумме потерь, в то время как в узле B входящие расходы равны исходящим расходам. Для заданных значений ΔH и QB получается система двух уравнений с неизвестными Q1 и Q2. Параллельное соединение проводов называется схемой, показанной на рисунке ниже. Эта система описывается уравнениями: где n - количество проводов параллельного подключения (n = 3) При заданных геометрических размерах линий и известной разности давлений ΔH можно определить расход Qi в линиях параллельного и параллельного соединения, а затем расход Q на входе / выходе. Графическое решение задачи как на картинке ниже Результирующая характеристика параллельного соединения (1 + 2 + 3) получается путем сложения абсцисс Qi при постоянных ординатах (высотах потерь давления). Он действует как характеристика эквивалентного кабеля, который уравновешивает работу всей системы. Для известного общего расхода Q теперь можно определить перепад давления ΔH и расход в отдельных трубопроводах. На рисунке ниже показано последовательно-параллельное соединение кабелей. 24. ЭКСПЕРИМЕНТ РЕЙНОЛДС - ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИДИМОГО ПОТОКА. Течение жидкости с определенной скоростью и полем давления должно быть стабильным. Поток стабилен, если возникающие в нем небольшие возмущения со временем затихают. поток нестабилен, поскольку возмущение увеличивается со временем. Первые испытания устойчивости движения вязких жидкостей провел Рейнольдс, наблюдая за потоком воды через стеклянную трубку, на которую одновременно подавалась струя красителя. При малых расходах цветная струя течет по оси трубы, образуя прямолинейную полосу. при более высоких расходах эта полоса начинает колебаться, образуя волнистую линию. дальнейшее увеличение скорости приводит к внезапному интенсивному перемешиванию двух жидкостей. Основываясь на опыте, Рейнольдс ввел разделение течений на два основных типа: ламинарное (слоистое) течение и турбулентное (турбулентное) течение. Переход от ламинарного к турбулентному движению происходит при определенном значении безразмерного выражения - числа Рейнольдса. Переход от ламинарного к турбулентному движению в воздуховоде круглого сечения возможен для условий, когда значение числа Рейнольдса находится в диапазоне 2320 25. ПОКАЗАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОТОКА. При достаточно больших значениях числа Рейнольдса энергия, передаваемая от основного к пульсирующему движению, больше, чем тепло, выделяемое трением.В результате поток теряет устойчивость, возмущения увеличиваются и распространяются, что приводит к новой структуре потока, называемой турбулентным потоком. Суть турбулентного движения заключается в отсутствии внутренней устойчивости потока. Бывают случайные нерегулярные возмущения - пульсации (колебания), которые заставляют движение внутри этой области со временем изменяться. Хотя уравнения Навье-Стокса являются общими уравнениями, действительными для всех течений ньютоновской жидкости, их применение для описания турбулентного движения подтверждается сложностью начальных и граничных условий. можно предположить, что скорость турбулентного потока равна сумме средней скорости (усредненное) V за определенный промежуток времени t 90 518 2 90 519 -t 90 518 1 90 519 И скорость пульсирующего движения (колебания) v '. Итак, скорость V равна V = v + v '. Аналогичным образом можно регистрировать компоненты скорости и других расходов (например, давление, плотность). Характер турбулентного движения определяется его напорными параметрами.Составляющие импульса нерегулярны по времени. Их скорости v 'равны нулю. Сложная картина турбулентного потока указывает на необходимость использования некоторых упрощений, в которых понятия траектории и линии тока относятся к усредненному полю скорости потока. Турбулентный поток называется установившимся, если усредненные скорости v постоянны во времени. В неустановившемся потоке местная производная средней скорости Турбулентный поток характеризуется интенсивным обменом массой и импульсом между отдельными слоями.Существуют напряжения сдвига τ, вызванные как ньютоновской вязкостью τ L (вязкое напряжение), так и пульсирующим движением τ T (турбулентное напряжение). При турбулентном движении напряжения τ T многократно превышают τ L . Потери давления Δp на единицу длины водовода с увеличением средней скорости Vср в турбулентном потоке увеличиваются быстрее, чем в ламинарном. 27. УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛИ ДЛЯ ВИСКОЗНОЙ ЖИДКОСТИ - КОРИОЛИСОВЫЙ ФАКТОР. Коэффициент Койолиса (α) Коэффициент α больше единицы. В гидравлических расчетах предполагается, что для потоков в трубопроводах под давлением α = 1 (для каналов и рек α ≈ 1,0–1,2). При ламинарном движении в воздуховоде круглого сечения α равно 2. ч 90 518 с 90 519 - величина потери давления. 28. ЛИНЕЙНЫЕ ПОТЕРИ В ГЛАДКИХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТРУБАХ, λ-ФАКТОРЫ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАДИУС . Линейные потери, также называемые линейными сопротивлениями, рассчитываются по формуле Дарси-Вайсбаха. | В конечном итоге составляющие аварийного давления равны Результирующие давления представляют собой геометрическую сумму компонентных давлений. Направление давления P можно определить соотношением потому что так 18.ДЕТАЛИ, ВЫРАЖЕННЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ ФИГУРКАМИ - PARCIA CHARTS Графики вертикального давления строятся следующим образом: - снизу ограничивается областью, для которой рассчитывается давление, - сверху график ограничен таблицей свободной жидкости, - боковые поверхности определяются вертикальными линиями, проведенными от крайних точек 1 и 2 рассматриваемой поверхности. Горизонтальное давление Px равно Рассматривая любую поверхность, состоящую из прямых и изогнутых элементов, при расчете результирующего давления поверхность следует разделить на части, для которых строятся отдельные графики составляющих горизонтального и вертикального давления.При подаче частичных графиков эти же графики сокращаются, но с противоположными поворотами. При расчете сил тяги и составлении диаграмм следует учитывать возможные различия в плотности жидкостей, действующих на разные элементы или на разные стороны рассматриваемой поверхности. 19. WY P OR ( ЗАКОН АРХИМЕДОВ) И БАЛАНС ТЕЛ, ВСЕГО ПОГРУЖЕННЫХ В ЖИДКОСТЬ. Тело, полностью или частично погруженное в жидкость, подвергается гидростатическому давлению и силе тяжести.Рассматривая давление жидкости на погруженное тело, можно заметить, что компоненты горизонтального давления компенсируют друг друга. Разделив тело вертикальной плоскостью α - α и используя формулу можно сделать вывод, что противодействующие силы Px1 и Px2 равны друг другу. Для расчета вертикального давления твердое тело следует разделить на две части горизонтальной плоскостью β - β. При составлении диаграмм давления на верхней и нижней поверхностях после их сборки можно сделать вывод, что масса результирующей диаграммы вертикального давления совпадает с массой погружаемого тела.Возникающая в результате вертикальная тяга направлена вверх и называется плавучестью (плавучестью) W. Если объем погруженной части тела равен V, а плотность жидкости равна ρ, выбор равен В случае однородной жидкости начальная точка подъемной силы (центр плавучести) находится в геометрическом центре погруженной жидкости. 31. ОБЪЯСНИТЕ КОНЦЕПЦИИ МЕСТНЫХ УБЫТКОВ, Дайте ПРИМЕРЫ Локальные возмущения во время течения, вызванные изменением направления движения, внезапным расширением или сужением, разделением или слиянием потоков.Эти возмущения рассеивают часть энергии потока, что проявляется в виде локальных потерь. Величина потери давления при прохождении жидкости через местные препятствия рассчитывается по формуле где ζ - коэффициент местного сопротивления. Коэффициент ζ зависит от: типа препятствия (например, клапан, колено), геометрических параметров, характеризующих данное препятствие (степень открытия клапана, радиус кривизны и угол изменения потока в колене), а также числа Рейнольдса. 32. РАСЧЕТ ОДИНОЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ В коротких трубопроводах местные потери настолько велики по сравнению с общими потерями давления, что их нельзя игнорировать при гидравлических расчетах. Гидравлические расчеты одиночных линий можно свести к трем основным вариантам, включая определение гидравлических потерь hs, расход жидкости Q и выбор диаметра трубы D. На рисунке показаны участки 1 и 2, для которых составлено уравнение Бернулли.Символ p.p. определен сравнительный уровень, к которому относятся количества энергии в обоих разделах. Предполагается, что поперечное сечение резервуара (1) во много раз больше поперечного сечения канала (A1 >> A2), и что движение жидкости в трубопроводе непрерывное и устойчивое (Q = const). Для расчета гидравлических потерь hs между участками 1 и 2 следует исходить из того, что известны размеры канала (D, L), его абсолютная шероховатость k, коэффициенты местного сопротивления ζ j и расход жидкости Q.Величина потерь давления hs равна сумме линейных потерь hL и потерь на местных сопротивлениях hm. Для принятой схемы эти потери составляют Из уравнения неразрывности рассчитывается средняя скорость потока жидкости в линии Для определения коэффициента линейного сопротивления необходимо рассчитать число Рейнольдса а затем по номограмме Коулбрука-Уайта определить коэффициент λ Составив уравнение Бернулли для разделов 1 и 2 вы можете рассчитать, напримерПоказания манометра PN2. Для где а - разница в высоте между секциями. Для расчета расхода жидкости Q предполагается, что известны геометрические размеры (D, L) и шероховатость трубопровода k, показания манометра pn2, высота a, а также местные сопротивления. Из преобразования уравнения Бренулли получаем Поскольку значение Re неизвестно, вычислить коэффициент λ (Re, ε) невозможно.В этом случае следует использовать метод последовательных приближений (итерационный). В первом приближении предполагается, что течение происходит в квадратной зоне зависимости потерь, λ = λ (ε). Для значения λ, считанного из номограммы Коулбрука-Уайта, вычисляется V2, число Re и λ зачитывается снова. Процесс расчета заканчивается, когда разница двух последовательных значений λ находится в пределах допустимой точности итерационного метода. Последнее значение скорости V2 позволяет определить требуемые затраты из уравнения неразрывности. При известных геометрических размерах и разности ΔH решение этой системы состоит в определении расхода Qi в каналах этой системы.Графическое решение задачи с использованием характеристик отдельных кабелей показано на рисунке ниже. Результирующая характеристика параллельного соединения (2 + 3) создает результирующую характеристику всей системы (1 + 2 + 3). Для указанного значения ΔH теперь можно считать поток Q1, а затем потоки Q2 и Q3. 37. ПОТОКИ В ТРЕХБАКОВОЙ СИСТЕМЕ. На рисунке ниже показан набор из трех резервуаров, соединенных системой труб в узле D. Для удобства использования в этом узле установлен пьезометр.Решение задачи состоит в определении направлений потока и величины расходов в водоводах. При выполнении неравенства a C всегда с питаемым баком - поставка - закрытые 90 016 - питание от Предполагая, что HB> HD, можно сформулировать следующую систему уравнений Решая эту систему, определяются искомые значения Q1, Q2, Q3 и HD.Если расчетная высота HD ниже давления HB, то условия задачи будут выполнены.В противном случае следует выбрать другой вариант потока. На рисунке ниже представлено графическое решение для трех вариантов распределения жидкости в узле D. Величина этих потерь равна отношению падения давления к удельному весу струи. Эта формула была определена для круглого поперечного сечения потока. Для некруглых участков (также с частичным заполнением трубы) потери давления рассчитываются с использованием концепции гидравлического радиуса R 90 518 h 90 519.эта величина представляет собой отношение площади поперечного сечения потока A к смоченной окружности U. Для полностью заполненного жидкостью воздуховода круглого сечения следует, что D = 4R h , подставляя это соотношение в формулу: Коэффициент линейного сопротивления λ при установившемся движении обычно зависит от числа Рейнольдса и шероховатости или ε внутренней поверхности трубы λ = λ (Re, ε). Коэффициент линейного сопротивления (λ) зависит только от Re и описывается формулой Прандтля-Кармана. в практических расчетах также используется формула Блазиуса. | Этот выбор работает вопреки весу тела, в результате чего погруженное тело явно теряет часть своего веса. Это явление известно как закон Архимеда. Погруженное в жидкость тело находится в равновесии, если его вес G равен смещению W, и эти силы лежат на общей вертикальной оси, известной как ось плавания.Ось плавания проходит как через центр тяжести тела, так и через геометрический центр погруженной части. Для тел, полностью погруженных в равновесную жидкость, вес G равен максимальной выталкивающей силе Wm, рассчитанной для всего объема этого тела. Тело тонет при G> Wm. Если G В процессе установления условий равновесия важным элементом является определение типа преобладающего равновесия.Есть три состояния равновесия: постоянное, безразличное и нестабильное. Для полностью погруженных тел (G = Wm) тип равновесия определяется взаимным расположением центра тяжести тела Sc и центра плавучести Sw. Постоянное равновесие возникает, когда Sc ниже St. Вывих тела из состояния равновесия вызывает образование пары сил, заставляющих его вернуться в исходное положение тела. В нейтральном равновесии центр тяжести и плавучесть совпадают. Неустойчивое равновесие касается состояния, когда Sc лежит выше Sw.Отклонение тела на определенный угол создает пару сил, которые переводят тело в положение, соответствующее постоянному равновесию. 20. УСТОЙЧИВОСТЬ ПЛАВАЮЩИХ ТЕЛ - МЕТАЦЕНТРУМ. Чтобы определить условия, описывающие тип баланса плавающих тел, мы рассматриваем тело, которое было отклонено от своего первоначального вертикального положения. Предположим, что центр тяжести Sc лежит выше центра плавучести Sw N за счет вращения тела, центр плавучести сместится в точку S'w, занимая положение геометрического центра в условиях отклонения ( левая часть тела всплыла, а правая часть затоплена).Новый вектор плавучести W '(равный значению исходной силы W), направленный вертикально вверх, пересекает ось плавания в точке M, называемой метацентром. Расстояние m от центра тяжести Sc до метацентра M называется метацентрической высотой. Если Sc меньше M, метацентрическая высота m имеет положительный знак. Знак метацентрической высоты определяет тип равновесия плавающих тел. Значение метацентрической высоты m в случае постоянного равновесия является мерой устойчивости плавучего объекта.Метацентрическая высота определяется исходя из того, что временно приложенная внешняя сила наклоняет тело на небольшой угол Δφ, значение которого, выраженное в радианах, примерно равно синусу и тангенсу этого угла. 21. ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ NIELE P УРАВНЕНИЕ КИЕГО - ЭЙЛЕРА Дифференциальное уравнение движения Навье - Стокса для невязкой жидкости (υ = 0) преобразуется к виду В проекциях на оси координат после разложения полных производных компонент скорости система уравнений называется уравнениями Эйлера Для определения диаметра трубы D предполагается, что длина L трубы известна, и для данного потока Q определяется доступная разница в пьезометрической линии давления. для условий задачи получается Сравнивая ΔH с расчетными значениями ΔHi, в качестве решения проблемы принимается диаметр по каталогу (номинальный или внутренний диаметр), для которого ΔHi равно или немного меньше доступной разницы ΔH. 33. ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ Для анализа работы трубопровода, указания мест, где может возникнуть кавитация, определения нагрузок, определяющих прочность конструкции, составляется график давления в зависимости от линейной координаты, измеренной по оси трубопровода.На этой диаграмме показаны изменения давления из-за изменения высоты оси трубопровода и изменения средней скорости, падения давления из-за любых потерь и увеличения давления из-за работы насосов. Все эти величины легко вычисляются из уравнения Бернулли для потерь и энергии, подаваемой насосами. Для потоков жидкости мы часто используем определение давления в единицах высоты столба жидкости, протекающего по трубопроводу, тогда ординаты на графике имеют линейный размер.Эти ординаты соответствуют высоте столбов жидкости в открытых стояках, которые мы можем прикрепить к трубопроводу во всех представляющих интерес точках. Такие трубки для измерения давления (избыточного давления) называются пьезометрией. Следовательно, график давлений, выраженный в единицах высоты столба жидкости, поток которого мы тестируем, называется пьезометрическим графиком (пьезометрической линией). Если в трубопроводе имеется отрицательное давление, пьезометрические трубки следует заменить трубками U-образной формы. Если нанести единичный (механический) поток энергии вдоль выпрямленной оси трубопровода, мы будем называть такой график «энергетической диаграммой». (энергетическая линия).На этой схеме добавлены только потери энергии и ее увеличение (накачка). На пьезометрической диаграмме повышение давления может происходить из-за увеличения поперечного сечения или уменьшения оси водовода. На рисунке показан пьезометрический график и график механической энергии выбранного проводника. Если построить график механической энергии от обоих концов трубопровода к насосу, замыкающая секция определит необходимую мощность насоса, т. Е.энергия, которую насос должен передать жидкости в единицу времени. 34. LEWAR FLOW FLOW . Рычаг - это труба, позволяющая перетекать жидкости между емкостями, ось которой находится выше свободного зеркала в расходной емкости. Условием движения рычага является его первоначальное заполнение жидкостью. Выход сифона может быть свободным или погруженным в нижнюю емкость (ресивер). 38.РАСЧЕТ СЕТИ - РАЗВЕТВЛЕННОЙ И КОЛЬЦЕВОЙ. Рассчитать разомкнутую проводную сеть несложно. Можно видеть, что для заданных узловых расходов, входящих или исходящих из сети, определенные потоки Qi присутствуют во всех ветвях системы. Гидравлические расчеты ограничиваются, например, выбором диаметров труб и определением потерь давления на участках сети. Диаметр трубопровода Di можно выбрать для среднего гидравлического падения Isr в данной линии трубопроводов.Для этого вам необходимо: - выбрать основную сетевую нитку (магистральный кабель) от точки питания A до самой дальней точки E, - вычислить длину этой последовательности - рассчитать среднее падение гидравлической тяги где n - количество ветвей данной строки (n = 4) Расчетные коэффициенты передачи (модули расхода) Ki позволяют выбрать заданную шероховатость k из таблиц или рассчитать диаметры проводов Di в магистрали.После проектирования (выбора диаметров) этой линии труб рассчитайте величину потерь давления и проверьте, не превышает ли она установленный перепад давления ΔHAE. Расчет расхода жидкости в ответвлениях кольцевой сети основан на следующих условиях: - алгебраическая сумма затрат узла равна нулю где m - количество затрат в узле (m = 3) При подведении итогов можно принять приток со знаком plu и отток со знаком минус - алгебраическая сумма потерь давления в каждом кольце равна нулю где n - количество ветвей (проводов) в кольце (n = 4) Во время суммирования считается, что потеря давления положительна, когда поток идет по часовой стрелке. Для сетей o в узлах и p колец можно составить неединичные в - 1 уравнения баланса жидкости в узлах. кроме того, для каждого кольца выполняется уравнение потери давления. Таким образом, мы получаем p + w - 1 уравнение. Геометрические зависимости показывают, что сумма всех ветвей сети r равна p + w - 1. Это означает, что количество искомых расходов в строках соответствует количеству одноразовых уравнений. Важным элементом решения является правильное определение направления потока жидкости во всех водоводах.В случае неправильного принятия этих направлений рассчитанные расходы не будут соответствовать физическим условиям системы (например, только отрицательные расходы). Решение системы уравнений, описывающей кольцевую сеть, для правильно принятых направлений потока состоит из двух значений, только одно из которых удовлетворяет условиям задачи. 39. ОДИНОЧНЫЙ НАСОС В ТРУБЕ. Насос - это устройство, которое, собирая энергию извне, передает ее потоку жидкости.Насосная установка состоит из всасывающей линии, насосного агрегата и напорной линии, как показано на рисунке ниже. Количество энергии, которое должно подаваться насосом протекающей жидкости, называется общим напором насоса - H0. Размер H0 определяется из уравнения Бернулли для двух секций 1 и 2, принимаемых с обеих сторон насоса. |
Струя жидкости - это часть неразрывно движущейся жидкости, ограниченная постоянными деформируемыми или недеформируемыми стенками, образующими канал струи. Течения со свободной поверхностью называются гравитационными. Форсунки, не имеющие свободной поверхности, называются напорными.
Поток жидкости характеризуется такими параметрами, как площадь поперечного сечения S, расход жидкости Q (G) и средняя скорость v.
Векторы скорости частиц показывают некоторое расхождение в потоке жидкости.
Живая часть потока жидкости - это сегмент, перпендикулярный в каждой точке скорости частиц в потоке жидкости.
Рис. Векторы скорости жидкости (а) и проходное сечение (б) 9000 6
Следовательно, проходное сечение представляет собой криволинейную плоскость (рис. A, линия II). Из-за небольшого расхождения векторов скорости в гидродинамике поперечное сечение воздуха принимается за плоскость, перпендикулярную скорости жидкости в точке центр потока.
Расход жидкости - это количество жидкости, протекающей через зону свободного потока в единицу времени. Расход можно определить в массовой доле G и объемной доле Q.
Средняя скорость жидкости - это средняя скорость частиц в сегменте живого потока.
Если мы построим векторы скорости частиц в активной части потока, движущегося, например, в трубе, и соединим концы этих векторов, мы получим график скорости (график скоростей).
Рис. Распределение скорости движения жидкости в венозном отделе трубки при течении: а - турбулентное; б - ламинарный
Если площадь такого графика делится на диаметр данной трубы, значение будет равняться средней скорости движения жидкости в данном сечении:
Vcr = Se / d,
где Se - область графика локальной скорости; d - диаметр трубы
Объемный расход жидкости рассчитывается как:
Q = Se * Pani,
где Q - площадь проходного сечения.
Параметры потока жидкости определяют характер движения жидкости. Причем он может быть устойчивым и нестабильным, однородным и неравномерным, непрерывным и кавитационным, ламинарным и турбулентным.
Если параметры потока жидкости не меняются со временем, его движение называется постоянным.
Движение называется равномерным, если параметры потока не изменяются по длине трубопровода или канала. Например, движение жидкости по трубе постоянного диаметра является равномерным.
Непрерывный - это движение жидкости, при котором она движется в непрерывном потоке, заполняющем весь объем трубопровода.
Отделение потока от стенок трубопровода или тела потока приводит к кавитации.
Кавитация - это образование пустот в жидкости, заполненных газом, паром или их смесью.
Кавитация возникает в результате локального падения давления ниже критического pcr при данной температуре (для воды pcr = 101,3 кПа при T = 373 K или pcr = 12,18 кПа при T = 323 K и т. Д.). Когда такие пузырьки попадают в зону, где давление выше критического, частицы жидкости проникают в эти пустоты, что приводит к резкому увеличению давления и температуры.Поэтому кавитация отрицательно сказывается на работе гидротурбин, жидкостных насосов и других элементов гидрооборудования.
Ламинарное движение - это упорядоченное движение жидкости без перемешивания между соседними слоями. В ламинарном потоке силы скорости и инерции обычно малы, а силы трения велики. Когда скорость увеличивается до определенного порогового значения, ламинарный поток становится турбулентным.
Турбулентное движение - это поток жидкости, в котором частицы совершают неустойчивое случайное движение по сложным траекториям.В турбулентном потоке скорость жидкости и ее давление в каждой точке потока изменяются хаотично, в то время как движущаяся жидкость интенсивно перемешивается.
Для определения режима движения жидкости существуют условия, при которых скорость потока может быть больше или меньше критической скорости, когда ламинарное движение становится турбулентным, и наоборот.
Однако был установлен более универсальный критерий, который называется критерием или числом Рейнольдса:
Re = vd / V,
где Re - число Рейнольдса; v - средний расход; d - диаметр трубопровода; V - кинематическая вязкость жидкости.
Экспериментально установлено, что в момент перехода от ламинарного режима движения жидкости к турбулентному Re = 2320.
Число Рейнольдса, при котором ламинарный режим становится турбулентным, называется критическим. Поэтому для Re2320 - турбулентный. Отсюда критическая скорость для любой жидкости.
Расход, смачиваемый контур, гидравлический радиус, объемный и массовый расход, средняя скорость потока
Все потоки жидкости делятся на два типа:
1) напор - без свободной поверхности;
2) гравитация - со свободной поверхностью.
Все потоки имеют общие гидравлические компоненты: потоки, свободную поверхность, расход, скорость. Приведем краткий словарь этих гидравлических терминов.
Свободных площадей - - граница раздела жидкости и газа, давление которой обычно равно атмосферному (рис. 7, а). Его наличие или отсутствие определяет тип течения: гравитационный или напорный. Напорные потоки обычно наблюдаются в водопроводных трубах (рис. 7, б) - они работают с полным сечением.Безнапорный поток - в канализации (рис. 7, в), где труба заполнена не полностью, поток имеет свободную поверхность и движется самотеком из-за уклона трубы.
Streamline - это элементарный поток с бесконечно малой площадью поперечного сечения. Ручей состоит из пучка потоков (рис. 7, г).
Площадь свободного обтекания (м2) - - площадь поперечного сечения потока, перпендикулярного линии тока (см. Рис.7, г).
Расход Q (или Q ) - это объем жидкости V , проходящей через проходное сечение за единицу времени T :
q = В / т.
Единицы расхода в СИ м3 / с , а в других системах: м3 / ч, м3 / сутки, л / с.
Средняя скорость потока v (SM) - это частное от деления скорости потока на свободную площадь:
Расход воды в системах водоснабжения и канализации зданий обычно составляет порядка 1 SM .
Следующие два термина относятся к гравитационному потоку.
Смачиваемый периметр (м) - - это часть периметра проходного сечения, где жидкость контактирует с твердыми стенками. Например, на рис. 7 90 106, Размер - это длина дуги окружности, которая образует нижнюю часть свободного прохода и контактирует со стенками трубы.
Гидравлический радиус R (м) - Это соотношение формы, которое используется в качестве расчетного параметра в формулах для гравитационных потоков.
Тема 1.3: «Утечка жидкости. Гидравлические расчеты простых трубопроводов »
Утечка через небольшие отверстия в тонкой стене с неподвижной головкой. Несовершенное время сжатия. Срок действия ниже уровня. Протекать через форсунки при постоянном давлении. Утечка через жалюзи в горизонтальном лотке.
Отверстие считается малым, если его высота не превышает 0,1 n , где
n - превышение свободной поверхности жидкости над центром тяжести отверстия (рис.1).
Стенка считается тонкой, если ее толщина dD (см. Рис. 1). При выполнении этого условия величина d не влияет на характер истечения жидкости из отверстия, поскольку поток текущей жидкости касается только острого края отверстия.
Рис. 1. Отток жидкости из отверстия
в тонкой стенке
Когда частицы жидкости движутся к отверстию по криволинейным траекториям инерционных сил, поток, выходящий из отверстия, сжимается.За счет сил инерции поток сжимается даже после выхода из отверстия. Наибольшее сжатие струи, как показали эксперименты, наблюдается в сечении с-с на расстоянии примерно (0,5 ... 1,0) D от передней кромки ствола скважины (см. Рис.1). . Этот раздел называется сжатым. Предполагаемая степень сжатия потока в этом разделе составляет Степень сжатия миль:
,
где w с и w - площадь сжатой жизненной части потока и площадь отверстия соответственно.
Средняя скорость струи 90 106 V 90 107 c в сжатом сечении с-с в 90 106 r 90 107 0 = 90 106 r at рассчитывается по формуле, полученной из уравнения Д. Бернулли, составленного для участков II и cc ( см. рис.1):
,
где j - коэффициент скорости ствола скважины.
На основании уравнения траектории потока, истекающего из скважины, получаем другое выражение для коэффициента j:
В формулах (3) и (4) a - коэффициент Кориолиса, z - - коэффициент сопротивления ствола , xi и ii - координаты любой точки траектории потока, отсчитываемые от центра ствола .
Поскольку напор теряется в основном вблизи ствола скважины, где скорости достаточно высоки, только локальных потерь напора при истечении из ствола скважины.
Расход жидкости Q на скважину равен:
.
Здесь m - коэффициент расхода по стволу, учитывающий влияние гидравлического сопротивления и сжатия струи на расход жидкости. Учитывая выражение для m, формула (1.25) принимает вид:
Значения коэффициентов e, z, j, m для отверстий определяют опытным путем... Выяснилось, что они зависят от формы отверстия и числа Рейнольдса. Однако для больших чисел Рейнольдса (Re ³ 10 5) указанные коэффициенты Re не зависят для круглых, а квадратные отверстия при идеальном сжатии струи равны: e = 0,62 ... 0,64, z = 0,06, j = 0, 97 ... 0,98, m = 0,60 ... 0,62.
Соплом называется длина трубы 2,5 90 106 D 90 107 £ 90 106 L n £ 5 D (рис. 2), соединенная с небольшим отверстием в тонкой стенке для изменения гидравлических характеристик слива. (скорость, расход жидкости, траектория струи).
Рис. 2. Отток через расходящиеся
и сходящиеся сопла
Форсунки бывают цилиндрическими (внешними и внутренними), коническими (сходящимися и расходящимися) и коническими, т. Е. С царапинами по форме струи, вытекающей из отверстия.
Использование форсунок любого типа увеличивает поток жидкости. Q за счет разрежения внутри сопла в с-сечении сжатой зоны (см. Рис. 2) и увеличения напора нагнетания.
Средний расход жидкости из сопла V и расход Q , определенные по формулам, полученным из уравнения Д. Бернулли, записанного для участков 1–1 (в сосуде высокого давления) и на входе (на выходе из сопло, рис.2).
Здесь - коэффициент скорости сопла,
z n - коэффициент сопротивления корпуса.
Для выходного сечения степень сжатия на входе e = 1 (сопло в этой области работает с полным поперечным сечением), поэтому расход сопла m n = j n.
Расход жидкости, вытекающей из сопла, рассчитывается по формуле, аналогичной формуле (7),
Живым сечением (ώ) называется проточное сечение, расположенное перпендикулярно направлению средней скорости потока и ограниченное снизу каналом, а сверху - поверхностью воды.
Для проверки свободной поверхности и смоченного периметра используются секции, если это указано. На каждом из этих участков глубины измеряются в определенных точках (Таблица 11).
Таблица 11 Измерения глубины свободного сечения
Расстояние между точками измерения на трассе зависит от ширины водотока и измеряется при ширине от 1 до 5 м - 0,5 м каждая и от 5 до 10 м - 0,5-1,0 м каждая.
Для определения площади живого участка на миллиметровой бумаге строятся профили сечения каждой секции (рис. 5). Для наглядности использовалась шкала по вертикали (по глубине) в 10 раз больше, чем по горизонтали. Над профилем отмечен уровень воды и дата замера.
Рисунок 5 Поперечное сечение центровки
Площадь свободного сечения определяется как сумма площадей геометрических фигур (трапеции и прямоугольных треугольников на берегу) по формуле:
где b - постоянное расстояние между точками измерения, м;
b n - расстояние между крайними точками, м;
H 1, H 2 ... .H n - глубина в точках замера, м.
Площадь свободного поперечного сечения рассчитывается для верхнего c), среднего (c) и нижнего n) сечений.Средняя свободная площадь рассчитывается по формуле:
Смачиваемая окружность (χ) - длина нижней линии реки между краями воды. Он рассчитывается как сумма прямоугольных треугольников гипотенузы по формуле
+ 2 + ………
где b 2 постоянное расстояние между точками измерения, м;
b n - расстояние между крайними точками;
h2, h3, Hn ) - измерение глубины стояков, м.
Длина смоченной окружности рассчитывается по верхней, средней и нижней части.Средняя длина смоченной окружности cp (м) рассчитывается по формуле
.Avg = 0,25 (w +2 sec + n).
Гидравлический радиус ( r ) связан со ср. Для каналов, ширина которых близка к смоченному периметру, 90 106 r 90 107 = 90 106 H ср 90 107.
Расход Q (м 3 / с) речной воды - это количество воды, протекающей через поперечное сечение за одну секунду
Зная расход воды и площадь водосбора реки 90 106 F 90 107, рассчитать модуль стока 90 106 м 90 107 (или 90 106 Q 90 107, л / с на 1 км 2).
Опоры концевые
Водомер используется для измерения высоты (H) уровня воды (HC) в реке. Изюминка: стек, подставка, автомат и другие водные пути. Наблюдения за ними обычно проводят два раза в день - 8 и 20 часов.
Штабель состоит из свай, забитых на некотором расстоянии друг от друга в дно или берег реки и вдоль трассы (Рисунок 6). Самый высокий - №1, он не затопляется даже во время самых больших наводнений.За ней, ближе к реке, есть свая № 2 и т. Д. Последняя, нижняя свая вбивается в дно реки, ее верхушка всегда затапливается. Головки свай возвышаются над землей не более чем на 10-15 см, расстояние между сваями измеряется и сваи выравниваются (превышение между ними не более 40-50 см).
Рисунок 6 Столб для измерения сваи
Высота воды измеряется переносной рейкой, которую кладут на головку сваи.
Стенд Датчик состоит из одной или нескольких направляющих, прочно прикрепленных к стене конструкции или к специальным сваям.
Автомат столб счетчика воды. На регулируемых реках и реках с резкими колебаниями уровня воды помимо обычных водомерных постов устанавливаются самописцы, непрерывно фиксирующие уровень воды. Чаще всего установка валдайских самописцев осуществляется на берегу реки в небольшой будке над железобетонным или деревянным колодцем, который соединен с рекой подводящей трубой. В колодце восстанавливается такой же уровень воды, как в реке (рис. 7).
Рисунок 7 Конфигурация регистратора Shore
Исследование свойств поверхности или границ, таких как смачивающая способность; изучение диффузионных эффектов; анализ материалов путем определения их поверхностных, граничных и диффузионных эффектов; исследование или анализ поверхностных структур в атомном диапазоне
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам исследования оттока талых и дождевых вод, возникающих на дренажной поверхности.Технический результат изобретения - упрощение способа и повышение точности определения смоченной окружности шероховатого канала. Суть изобретения: моделируется процесс взаимодействия потока воды с шероховатой поверхностью путем замены рабочей части наклонного лотка, выполненного с исследуемой шероховатой поверхностью, на точно изготовленный образец гидравлически гладкой поверхности, найти зависимость высота потока от расхода воды для гидравлически гладкой поверхности. Точно изготовленный образец с гидравлически гладкой поверхностью заменяется рабочей частью, изготовленной с испытанной шероховатой поверхностью, и существует графическая зависимость между высотой потока и расходом воды для шероховатой поверхности.Отношение смоченного периметра определяется отношением критических расходов воды, соответствующих критическому числу Рейнольдса на границе между ламинарным и переходным режимами потока воды, соответственно, для шероховатых и гидравлически гладких поверхностей каналов. Значение смоченной окружности для шероховатой поверхности определяется как произведение коэффициента смоченной окружности на смоченную окружность для гидравлически гладкой поверхности. 1 столовая ложка, 3 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам и устройствам для проверки оттока талой и дождевой воды, происходящего на дренажной поверхности (на откосах, в водозаборной сети, во временных каналах и т. Д.).) и могут быть использованы в области гидрологии, гидротехники, гидрокультивирования, в промышленном, гражданском и дорожном строительстве.
Известен способ определения смачиваемого контура в составе проточного бунгало для призматических каналов. Например, круглая свободная поверхность имеет смоченный периметр, равный длине окружностей
, где R - радиус круглого свободного сечения.
Для обычных прямоугольных каналов смоченный периметр определяется суммой ширины и удвоенной высоты потока жидкости
, где B - ширина канала, h - высота движущегося потока жидкости.
Недостатком известного способа является то, что для всех приведенных сечений точность определения смоченной окружности зависит от гидравлической гладкости канала. В случае шероховатых поверхностей смоченная окружность намного больше, чем в случае гладких поверхностей. При проведении гидравлических расчетов этот факт не учитывается или используется приблизительное определение смоченной окружности шероховатого канала.
Известен также метод определения смачиваемого контура на шероховатой поверхности, предложенный проф.А.А. Сабанеев, заключающийся в замене фактического смачиваемого контура пунктирной линией. Здесь для каждого из сегментов ломаной линии задается угол наклона
к горизонту, где h i - высота ломаных сегментов; bi - длина горизонтальной проекции каждого сегмента,
Суммируя значения i, получаем выражение для смоченного периметра в виде:
, эллипс и другие более сложные формы).
Целью изобретения является упрощение способа и повышение точности определения окружности смоченного шероховатого канала.
Данная цель достигается за счет того, что в методике определения смоченной окружности для канала с шероховатой поверхностью, включая моделирование процесса взаимодействия водяного потока с шероховатой поверхностью, для чего рабочая часть наклонена. желоб, выполненный в виде точно изготовленного образца с гидравлически гладкой поверхностью, установлен с помощью системы подачи постоянного давления воды и измерения высоты потока во входной и выходной части ванны, найти графическое соотношение высота потока от расхода воды для гидравлически гладкой поверхности, точно изготовленный образец с гидравлически гладкой поверхностью заменяется рабочей частью из шероховатой поверхности, подлежащей испытанию, устанавливаются расходы воды и высота потока на входе измеряется выходная часть желоба, определяется графическая зависимость высоты потока от расхода воды для шероховатой поверхности, определяются критические значения расхода. вода для неровной и гидравлической воды и гладкая поверхность, соответствующая критическому числу Рейнольдса на границе между ламинарным и переходным режимами течения воды, выраженным кривыми резкого увеличения высоты потока, определяют коэффициент смачиваемого контура k как отношение критические скорости потока воды, соответствующие критическому числу Рейнольдса на границе между режимами течения ламинарной и переходной воды соответственно для шероховатых и гидравлически гладких поверхностей:
ч Высота потока воды на выходе из желоба, м,
и определить значение смоченной окружности для шероховатой поверхности как произведения коэффициента смоченного контура для гидравлически гладкой поверхности:
, где W - смоченный периметр шероховатой поверхности, м;
D - гидравлически смачиваемая гладкая поверхность, м.
На фиг.1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа; Рисунок 2 - Разрез А-А на фиг. 1.
Устройство состоит из наклонного лотка 1, установленного на основании 2 (рис. 1), лотка, состоящего из трех отдельных компонентов, состоящих из входа и выхода 3, выполненных с гидравлически гладкой поверхностью (например, зеркальное стекло), и обработка 4, выполняемая с испытанной шероховатой поверхностью, точно расположенной между входной и выходной частью с помощью микрометрических винтов 5, установленных в основании 2, микрометров 6 с измерительными иглами 7, установленных во входной и выходной части желоба вдоль его продольной оси. на боковых стенках (рис.2) углы 8 размещены по бокам основания по всей длине для обеспечения прямолинейности желоба 1, подачи постоянного давления 9, демпфера 10 и зажима Гофмана 11.
Способ осуществляется следующим образом. . Перед началом экспериментов вместо заготовки 4 в лоток 1 устанавливают прецизионный образец с гидравлически гладкой поверхностью, например зеркальное стекло, водонепроницаемое по линии шва (обычно не показано). Затем с помощью системы постоянного давления устанавливается предварительно рассчитанный расход воды Q B
, где Re КР 1000 - критическое число Рейнольдса для самотечных потоков; B - ширина лотка, м; - кинематическая вязкость воды, м 2 / с.
Открывает зажим Хоффмана 11 и с помощью микрометров 6 с помощью измерительной иглы 7 измеряется высота потока воды h на входе h b1 и выходе hh лотка 1. Затем расход воды увеличивается, и эксперименты проводятся осуществляется по описанной выше методике. При определении расхода определяется высота потока воды во входной части h и in1 и в выходной части h. Полученные результаты заносятся в журнал наблюдений, где есть график зависимости высоты потока от расхода воды. Оценить h = f (Q).
Затем в лоток 1 устанавливают зеркальное стекло рабочей части 4 с исследуемой шероховатой поверхностью. Стыки рабочей части 4 и лотка 1 являются водонепроницаемыми. Зажим Гофмана 11 открывается и измеряется высота потока воды во входной части желоба h в 1 с помощью микрометров 6 с измерительной иглой 7 (в результате испытаний было установлено, что для тех же стоит высота потока hwhw 1, поэтому h in не измеряется) и высоту слива воды h в лоток 1.
Полученные результаты заносятся в журнал наблюдений, где отображается зависимость расхода от расхода воды h = f (Q). На графике указаны критические расходы воды и, соответствующие критическому числу Рейнольдса, на границе ламинарного и переходного режимов течения, выраженные на кривых h = f (Q) резким увеличением напора, соответственно, для грубых и гидравлически гладкие поверхности.
Выразите критическое число Рейнольдса для свободного течения для гидравлически гладкой поверхности
и для испытанной шероховатой поверхности
На границе между ламинарным и переходным режимами число Рейнольдса практически одинаково для гладкой и шероховатой поверхности канала.Последнее подтверждается многочисленными исследованиями. Так, по словам Чугаева Р.Р. Число Рейнольдса Re не зависит от шероховатости поверхности, а значение числа Рейнольдса Re сильно зависит от поперечного сечения потока.
Сравнивая выражения (1) и (2), находим, что отношение смачиваемых контуров шероховатой и гидравлически гладкой поверхностей равно отношению критических скоростей потока воды, соответствующих критическому числу Рейнольдса на границе ламинарных слоев. слои и переходные режимы потока воды на шероховатых и гидравлически гладких поверхностях,
Определите коэффициент смоченной окружности по критическому соотношению затрат
и величине смоченной окружности для шероховатой поверхности
, где k - коэффициент смоченной окружности; W - смоченный периметр шероховатой поверхности, м; G - гидравлически смачиваемая гладкая поверхность, м; - критический расход воды в м 3 / с, соответствующий критическому числу Рейнольдса, на границе ламинарного и переходного режима обтекания шероховатой поверхности, определяемый из графической зависимости, полученной в результате эксперимента; - критический расход воды в м3 / с, соответствующий критическому числу Рейнольдса, на границе ламинарного и переходного течения воды на гидравлически гладкой поверхности, определяемый из графической зависимости, полученной в результате эксперимента.
3. Патент РФ № 2021647, кл. A 01 B 13/16, 1994.
.Способ определения смоченной окружности канала с шероховатой поверхностью, включающий моделирование процесса взаимодействия потока воды с шероховатой поверхностью, отличающийся тем, что при его реализации используется рабочая часть наклонного желоба, выполненная в виде точно изготовленный образец с гидравлически гладкой поверхностью, устанавливается с использованием постоянной системы подачи, давления, скорости потока воды и измерения скорости потока во входной и выходной части лотка, найти графическое соотношение между высотой потока и водой скорость потока для гидравлически гладкой поверхности, заменен точно изготовленный образец гидравлически гладкой поверхности на рабочую часть, изготовленную с шероховатой поверхностью, испытанную, определяется расход воды и измеряется высота потока на входной и выходной частях желоба, графическая зависимость высоты потока от расхода воды определена для шероховатой поверхности, критические потоки воды для шероховатой поверхности
52 Третья лекция - Потоки жидкости
54 Третья лекция - Потоки жидкости
56 Третья лекция - Потоки жидкости
58 Третья лекция - Потоки жидкости
60 Лекция четвертая - Потоки от стр.
62 Лекция четвертая - Потоки из стр.
64 Лекция четвертая - Потоки из стр.
66 Лекция четвертая - Потоки из стр.
68 Лекция четвертая - Потоки из р.
70 Лекция четвертая - Потоки из р.
72 Лекция четвертая - Потоки из р.
74 Четвертая лекция - потоки из п.
76 Лекция четвертая - потоки из п.
78 Лекция четвертая - потоки из п.
82 Пятая лекция - поток дела
84 пятая лекция - поток дела
88 Пятая лекция - поток действий
90 Пятая лекция - поток действий
92 Пятая лекция - поток действий
94 Дополнения к U.1.3.1 Информация
96 Дополнения Структура уравнений
102 Производство добавок из
104 Конвекционные добавки
106 Учет и маркировка приложений
108 Дополнения № rrrn = JFN
110 Дополнения, означающие, что ak
112 Дополнения Согласно определению
114 Дополнения, следовательно, импульс: ⃗p
116 Дополнения Диффузионная часть
118 Дополнения (ρ⃗v) - включены
1 20 Приложений • flow pl
122 Дополнения E zt V exz
128 Дополнения дифференциация
130 Макроскопические добавления) и
132 Дополнения преобразованы
134 Дополнения показаны как
136 Дополнения Energy balance me
138 Дополнения Энергетический баланс ок.
140 Дополнения • Это форма
142 Поплавки укажите
144 Дополнения () не в расчете на энергию
146 Дополнения Параметры и величина
148 Дополнения Балансовый отчет Скорость
150 Дополнения Януш Бадур Пен
152 Приложения • дома уравнений
154 Дополнения U gradU, ∂ t, U
156 Геометрические дополнения и прочее
158 Дополнения Оригинал Newto
160 Добавки Если мы используем (
162 Дополнения, проверьте, что с
164 Дополнительный препарат Инварианта
166 заправок для жидкости Kelvin-Voi
168 Заправок - стандартные k
170 стандартных заправок y Модель
172 Дополнения Аналогично №
174 Дополнения - PDF, - Группы изменений
176 Дополнения Эта часть energ
178 Дополнения Термодинамический анализ
180 Температурные добавки
182 Дополнения Роба-фактора
184 Дополнения Каждый материал
186 Переменные дополнения консерватора
188 Координатные дополнения
190 U.1.4.9 Критерии
192 Безразмерные добавления
194 Дополнения Число Архимед
196 Дополнения к вашим персонажам. Wy
198 Дополнения Януш Бадур Пен
200 Дополнения U.1.10.2 Определение
202 Дополнения Ė 1 + ˙Q 1, 2 +
204 Дополнения к этому путем замены l
206 Дополнения к U.1.10.8 Комментарий
208 Общие предложения дополнений
210 Стационарные дополнения, na
212 Дополнения U.1.10.14 Уравнения
214 Дополнения и преобразования
216 Дополнения к известным уравнениям s
218 Дополнения • Когда коэффициент r
220 Дополнения Указание круга
222 Дополнения.∫ v2 (u 1 -
224 Дополнения m [кг] V = υ ⋅
226 Дополнения, где индекс (1)
228 Дополнения к временному фактору (включая
230 Дополнения U.1.10.25 Параметр
232 Разработанные и используемые дополнения
234 Дополнения Затем прочтите
236 Дополнения, потому что 1 2 c2
238 Дополнения, пункт 1 (состояние ter
240 Дополнения c 2 1 2, which
↔ I = δ ij ⃗e i ⊗ ⃗e j =
244 Дополнения • шкала продукта
246 Дополнения • градиент десятков
248 Дополнения Нотация Гиббса (из
250 Дополнения
252 ЛИТЕРАТУРА И БИБЛИОГРАФИЯ ДО
254 ЛИТЕРАТУРА 256000 И
258 ЛИТЕРАТУРА И БИБЛИОГРАФИЯ ДО
260 ЛИТЕРАТУРА И БИБЛИОГРАФИЯ Стр. Стр. 266 и 267:
266 ЛИТЕРАТУРА И БИБЛИОГРАФИЯ ДО
% PDF-1.6 % 170 0 об. > эндобдж 171 0 об. > эндобдж 248 0 об. > поток PScript5.dll Версия 5.2.22010-04-20T11: 31: 44 + 02: 002010-04-08T10: 16: 08 + 02: 002010-04-20T11: 31: 44 + 02: 00application / pdf
34 K. Strzelecka, K. Jeżowiecka-Kabsch
В литературе [6, 13] и в стандартах [14] можно найти
различных предположений относительно определения значения коэффициента Кориолиса
в сформированном поток. В случае турбулентных потоков наиболее распространенным является
, предполагающий равномерное распределение скорости в каждом поперечном сечении
, поэтому αd = αD = 1.В работе [15] представлены результаты исследования
значений коэффициента ζ при протекании воды через
внезапного сужения трубы при таком предположении.
Допущение αd = αD = 1 может считаться точным, потому что
время, когда число Рейнольдса имеет очень большое значение, а скорость pro
fil примерно одинакова (α≈1), но
со значениями Из Re до нескольких сотен тысяч этот профиль явно отличается от единого
, поэтому данное предположение не верно
.Следовательно, определение фактических значений коэффициента локальных потерь
требует знания прямой зависимости значения коэффициента Кориолиса
(α) от числа Рейнольдса. Экспериментальные исследования, представленные в работах [12, 16] при числе Рейнольдса из сечения
Re∈ (2,8⋅103, 3,5⋅107), были использованы для получения зависимости
:
(4)
. зависимости, можно определить фактические значения коэффициента местных потерь
по отношению к средней скорости за сужением трубы
из уравнения (3).
Анализ результатов экспериментальных исследований
Средняя и верхняя часть диапазона значений Rey-
nolds, встречающихся в исследуемой области, определяемых -
na были наиболее частыми значениями в течение
потоков в внутренние установки, и весь диапазон
был выбран таким образом, чтобы в исследуемой области было более
ламинарных, переходных и турбулентных приливов.
Значения фактического коэффициента местных потерь
были определены для 9 степеней сужения (d / D∈ (0,35,
0,82)), полученных путем соединения труб из оргстекла
со следующим номиналом: диаметры:
D = 22 мм id = 14 мм, D = 24 мм id = 14 мм, D = 30 мм
id = 14 мм, D = 34 мм id = 14 мм, D = 40 мм id = 14 мм ,
D = 22 мм и id = 18 мм, D = 24 мм и id = 18 мм, D = 26 мм
id = 18 мм, D = 34 мм и id = 18 мм.Диапазоны значений
гидродинамических параметров потока (при
t = 20 ° C) через трубы с этими сужениями приведены в таблице 1.
Экспериментальные испытания проводились на стенде
, диаграмма которого представлен и обсуждается в [1].
Для измерения расходов через внезапное сужение было перестроено испытательное отделение, поле
, при замене труб и изменении площади выхода
от впускного коллектора и впуска к выходному коллектору -
так, чтобы вода текла из трубы диаметром D в трубу
диаметром d.Исследовательский участок стенда (рис. 2) был оборудован комплектом манометров, подключенных к отверстиям
пьезометрических отверстий и приборами для измерения высоты
перепадов давления между
соответствующим образом выбранных сечений [9].
Аналогично измерениям, выполненным
для внезапного расширения трубы [1], на основе
измеренных перепадов давления в секциях 1 и 2 и
3 и 4, расхода и температуры проточной воды
фактические диаметры труб до и после
, а также прямая зависимость коэффициента Кориолиса
от числа Рейнольдса (4), значения коэффициента местных потерь (ζ) были определены (ζ)
согласно формула (3) при потоках с o различными значениями
числа Рейнольдса через трубы с заданной степенью сужения.
Относительная погрешность измерения значения коэффициента
ζ, который представляет собой среднеквадратическую ошибку, определенную по стандартной методике
[17], составила примерно 2%.
На рисунке 3 показаны определенные значения
коэффициента локальных потерь (ζ) (относительно
средней скорости за сопротивлением -) в диапазоне
Reynolds Red∈ (1600, 50000), во время поток
через трубы степени стриктуры d / D∈ (0,35, 0,82).
Аналогично потоку через внезапное расширение трубы
, также в случае внезапного сужения,
всех проанализированных случаев показали
Таблица. 1. Значения гидродинамических параметров потока, определенные в ходе исследования (t = 20
oC)
Градус
сужение
d / D
Число Рейнольдса Средняя скорость Объемный расход
RedReD, м / с, м / с qV, дм3 / с
мин.макс. мин. макс. мин. макс. мин. макс. мин. макс.
0,35 2800 122200 1000 40000 0,202 8,889 0,025 0,994 0,030 1,328
0,41 2700 106 900 1100 43500 0,199 7,779 0,033 1,286 0,030 1,162
0,46 2400 103 300 1100 47300 0,175 7,511 0,037 1,579 0,026 1,122
10,58 2600 122 200 1500 70400 0,191 8,885 0,064 2,948 0,029 1,327
0,63 3000 114000 1900 72 100 0,220 8,295 0,088 3,316 0,033 1,239
0,69 2000 107 400 1400 74200 0,111 6,028 0,053 2,874 0,028 1,512
0,75 1900 102900 1400 76800 0,108 5,773 0,060 3,217 0,027 1,448
0,82 2100 106 200 1700 87000 0,117 5,962 0,079 4,002 0,029 1,495
Рис.2. Исследовательский участок экспериментальной установки
(L∈ (21 ÷ 62) D, l = (53 или 70) d)
Рис. 2. Экспериментальная установка (L∈ (21-62) D, l = ( 53 или 70) г)
.
