загрузка...
загрузка...
На головну

Види руху рідини

  1. I. Поняття, основні принципи, цілі, завдання та напрями забезпечення безпеки дорожнього руху.
  2. IX. Психомоторики: РУХУ, довільно РЕАКЦІЇ, ДІЇ, ДІЯЛЬНІСТЬ
  3. А - при двосторонньому русі судів; б - при односторонньому руху
  4. А) Взаємно протилежні тенденції в психічної життя і діалектика їх руху
  5. Абсолютно тверде тіло - тіло, відстані між будь-якими точками якого, в процесі руху залишається незмінним.
  6. Алгоритм формування напрямку руху
  7. амортизаторні рідини

Рух рідини описується способом Лагранжа і способом Ейлера. Перший вивчає зміна положення в просторі окремих частинок рідини, тобто траєкторію їх руху, другий - поле швидкостей, тобто картину руху частинок рідини в окремих точках простору в кожен заданий момент часу.

Спосіб Лагранжа зважаючи на його складність в гідродинаміки використовується рідко, наприклад при дослідженні хвильових рухів. Зазвичай вивчення руху рідини засновано на способі Ейлера, суть якого полягає в наступному.

Розглянемо в виділеної області, через яку рухається рідина, точку, в якій вектор швидкості u1 (Рисунок 2.1). Якщо вибрати у напрямку цього вектора точку 2, то в той же момент часу вектор швидкості в ній буде u2. На векторі u2 в точці 3 в той же момент часу вектор швидкості буде u3 і т. д. Сукупність цих векторів представляє ламану лінію, звану траєкторією руху частинки. Якщо зменшувати відстань між розглянутими точками траєкторії до нескінченно малих величин, то вона перетворюється в криву - лінію струму. Лінією струму називається лінія, дотична до якої в кожній точці в даний момент часу збігається з напрямком вектора швидкості.

За характером зміни поля швидкостей за часом руху рідини діляться на несталі і встановилися.

Несталий (нестаціонарне) рух - коли в точках області, де рухається рідина, місцеві швидкості змінюються за часом. При несталому русі лінія струму і траєкторія руху не збігаються.

За характером зміни поля швидкостей за координатами усталений рух поділяється на рівномірний і нерівномірний. Перше характеризується паралельною і прямолінійністю ліній струму, друге - змінними по довжині потоку живими перетинами і середніми швидкостями. При рівномірному русі вздовж потоку розміри і форма живих перетинів, швидкість і глибина (у відкритому руслі) потоку не змінюються, а прискорення дорівнюють нулю. Нерівномірний рух може бути прискореним або уповільненим, його лінії струму не паралельні один одному.

Серед нерівномірних рухів виділяють плавно змінюється рух, яке характеризується наступними ознаками: лінії струму приблизно паралельні, кривизна їх досить мала; живі перетину можна вважати плоскими; зміна форми і площі живих перерізів по довжині потоку відбувається досить плавно.

У зв'язку з зазначеними особливостями при розрахунках плавно змінюються потоків нехтують складовими швидкостей (і прискорень) в площині живого перетину. ,

Якщо вісь ОХ збігається з напрямком ліній струму, то при плавно змінюється рух .

Рух потоку підрозділяється на просторове, плоске і одномірне.

У просторовому русі (тривимірному) кінематичні характеристики залежать від трьох координат - х, у, z. До нього відноситься, наприклад, рух безнапірного потоку в каналі, на повороті потоку в трубопроводі або рух в каналі із змінним по довжині живим перетином.

У плоскому русі (двовимірному) кінематичні характеристики залежать тільки від двох координат і не залежать від третьої. Наприклад, якщо  , То рух відбувається в площинах, паралельних площині хоz. Такий рух характерно широким каналам при відкритому безнапірному або закритому напірному русі.

Рух, в якому швидкості залежать тільки від однієї координати, називається одновимірним. Такий рух властиво більшості гідравлічних задач, коли досить прийняти до розгляду тільки середню швидкість і визначити її в залежності від однієї поздовжньої координати.

Перетин, нормальне в кожній своїй точці до ліній струму, називається живим перетином цівки.

Об'ємне кількість рідини, що проходить через дану живий переріз в одиницю часу, називається витратою. Для елементарної цівки з рівномірним розподілом швидкостей u по живому перерізу отримаємо

.

Рушійна маса рідини, обмежена напрямними твердими поверхнями, поверхнями розділу і вільною поверхнею, називається потоком рідини. Потік рідини складається з нескінченно великого числа елементарних цівок. Залежно від характеру і поєднання обмежують потік поверхонь і причин, що визначають рух, розрізняють безнапірні і напірні потоки.

Безнапірні потоки не з усіх боків обмежені твердими стінками, а мають вільну поверхню. Рух в безнапірних потоках здійснюється за рахунок дії сили тяжіння. Прикладом таких потоків служить потік в річці або каналі, а також в трубі, що працює неповним перетином.

Напірний потік обмежений твердими поверхнями. Він зазвичай спостерігається в трубопроводах або інших гідравлічних системах, коли все перетин труби заповнене рухається рідиною. Напірне рух відбувається за рахунок різниці напорів по довжині потоку, що створюється, наприклад, водонапірною баштою, насосом і т.д.




Відносний спокій рідини, що переміщується разом з посудиною по вертикалі вгору або вниз з прискоренням | Звідси випливає, що поверхні рівня в посудині, що переміщається вертикально, як і в нерухомому посудині, являють собою горизонтальні площини. | Рівновага рідини в циліндричній посудині, що обертається навколо вертикальної осі, що збігається з віссю судини | Сила тиску спочиває рідини на плоску поверхню | Центр тиску і визначення його положення | Тиск рідини на плоску горизонтальну поверхню. гідростатичний парадокс | Сила тиску рідини на криволінійні поверхні | Закон Архімеда. плавучість тіла | остійність | Рівновага плаваючого тіла частково зануреного в рідину |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати