vízhozama folyadékok csövek
ÜZEMMÓDOK folyadék áramlását a csőben. hidrodinamikai HASONLÓSÁG
Kísérletek azt mutatják, hogy a két mód vagy két fajta folyadékot flow (és gázok) csövek: lamináris turbulencia és túra
Lamináris techenie- lamináljuk keverés nélkül betétek folyékony részecskék, és anélkül, hogy a sebesség hullámosság. Ezzel persze az összes jelenlegi vonal teljesen határozza meg a formáját a csatorna, amelyen keresztül a folyadék áramlik. A lamináris folyadékáramlást egyenes cső állandó keresztmetszetű összes áramvonalak irányítja párhuzamos a cső tengelyével, de, azaz egyenes vonalú ..; nem történik újbóli keresztirányú elmozdulások folyékony részecskék, és ezért nincs összekeverése a folyadék áramlása során piezométer csatlakozik a cső egyenletes lamináris áramlása mutatja változatlan-Ness nyomás (és sebesség) idején hiányában rezgések (ingadozások). Így, lamináris áramlást jól rendezett és szigorúan állandó fej állandó áramlási (bár az általános esetben lehet bizonytalan)
Azonban lamináris áramlás nem tekinthető lehessen beállítani, mert bár nincs külön örvények, hanem a transzlációs mozgás zajlik megrendelt forgó-nek mozgás az egyes részecskék a folyadék körül a pillanatnyi kormányzati központok jól meghatározott szögsebessége.
A turbulens techenie- ez az áramlás, kíséri intenzív keverés közben, és a folyadék sebessége és a nyomás ingadozása. A turbulens áramlás korszerűsíti csak hozzávetőlegesen alakja határozza meg ágyban. mozgás az egyes részecskék kiderül kijelezzük-rendezetlen pályákat gyakran formájában bonyolult görbéket. Az ok az, hogy amikor egy turbulens áramlás mentén a fő hosszanti folyadék mozgása a pálya mentén előforduló keresztirányú mozgások és a rotációs mozgás-feszültség különböző térfogatú folyadék.
Megváltoztatása vízjárása a folyadék a csőben történik egy bizonyos áramlási sebesség, amely az úgynevezett kritikus-CIÓ. Kísérletek azt mutatják, hogy ez a sebesség egyenesen arányos a kinematikus viszkozitási együtthatót, és fordítottan arányos a cső átmérője, t. E.
Kiderült, hogy a bejövő itt dimenzió arányosság k együtthatót egy egyetemes érték t. E. ugyanaz az összes folyadékok és gázok, és minden csőátmérő. Ez azt jelenti, hogy a vízjárás változás bekövetkezett nem-rovatában egy bizonyos aránya a sebesség, átmérő és viszkozitás-csont egyenlő
Ez egy dimenzió nélküli szám, az úgynevezett kritikus számú Peynoldsa után az angol tudós, aki létrehozott ennek a kritériumnak, és jelöljük
Kísérletek azt mutatják, hogy a kritikus Reynolds-szám közelítések-soron egyenlő 2300.
Azonban beszélhetünk nemcsak a számos kritikus Rekr. Ugyanez a változás módban, hanem a tényleges száma Rey noldsa adott áramlási és kifejezni azt a tény iai sebesség, azaz a. e.
Így megkapjuk a feltételt, amely megítélni a folyadék áramlását rezsim a csövet. Értékek esetén Re
Ismerve a folyadék áramlási sebessége, cső átmérője és a folyadék viszkozitása lehet kiszámítani, hogy meghatározzuk a folyadék átfolyó üzemmódban, ami nagyon fontos a későbbi hidraulikai számítások.
Lamináris áramlás gyakorlatban tapasztalt azokban az esetekben, amikor a csöveket mozog nagyon viszkózus folyadékok, például AGR-olaj kötszerek, glicerin és ezek keverékei al.
A turbulens áramlás általában akkor a vízvezetékek, és a csövek, amelyek mozgó benzin, kerozin, alkoholok és savak. Így, a gépen arcát mindkét lamináris és turbulens áramlási viszonyait Yid-csontok a csövek; repülőgép olajos rendszerre és hidraulikus átviteli áramlási rendszer többnyire lamináris, és az üzemanyag-rendszerek - turbulens.
Változás a vízhozama, amikor a szám-Rekr azzal a ténnyel magyarázható, hogy a flow üzemmódban instabillá válik, és tart egy másik. Re Amikor Re> Rekp. Ezzel szemben, a turbulens rendszer stabil, és a Lamy-helyhez, - instabil. Ebben a tekintetben a kritikus szám Rekp. megfelelő újra-downstream a lamináris turbulens, lehet viszont valamivel nagyobb, mint Rekp fordított átmenetet. Különleges la boratornyh feltételek teljes hiánya tényezők sposobst vuyuschih-turbulencia áramlás, akkor lehetséges réteges újra sajtó szám Re, meglehetősen nagy Rekp. Azonban ezekben az esetekben a lamináris áramlás annyira instabil, hogy elegendő, például egy kis lökést, hogy a lamináris áramlás turbulens hamar kiderült. A gyakorlatban, különösen légi járművek csővezetékek, mi általában van feltételeket, az eljárás-stvuyuschie turbulencia, -. A vibráció cső, a helyi hidraulikai ellenállás, egyenetlenség (hullámosság) áramlás, stb, és emellett, ez a körülmény a hidraulika inkább a vett-alapvetően fontos, mint a praktikus. Pontosabban, a teljesen kifejlett turbulens áramlás csövek, JELÖLI Mi létre a Re> Re'kp = 4000, és a Re = 2300-4000 átmenet bekövetkezik, Cree-san régióban. A kérdés, hogy a stabilitás a lamináris áramlás rendszere és körülbelül ME-mechanizmusa turbulencia elmélet még nem teljesen megoldott. De tanulmányok azt mutatják, hogy egy adott szakaszon a hengeres cső turbulencia elősegíti olyan tényezők, mint race-távolság a fal a nagysága sebességének és annak keresztirányú gradiens du / dy. A legnagyobb távolság a fal és a legmagasabb sebesség a közepén az áramlás, de van nulla gradiens. A fal, éppen ellenkezőleg, a sebesség gradiens a legnagyobb, és a sebesség és a távolság a legkisebb, vagy akár nulla. Ezért, a-tial turbulencia lamináris áramlás egyenes csőszakasz állandó yannogo kezdődik valahol a kettő között a cső tengelye és a fal, de közelebb van a falhoz. A változtatható keresztmetszetű áramlási turbulencia csövek proish-dit nem mint egy hengeres cső. A tágítható dörzsölje-Bang megfigyelt átfolyási lassulás, növeli a tendencia, hogy keresztirányú keveredését és Rekp értéke csökken. A sous-zhayuschihsya csöveket gyorsított folyását és simaságát sebessége keresztmetszetében, a tendencia, hogy a keverési csökken és Rekp érték növekszik. Kapott az előző részben a Reynolds-szám nagy jelentőséggel bír a hidraulika, valamint az aerodinamika, hiszen ez az egyik fő szempont hidrodinamikai alatt bii. Hidrodinamikai podobie- ez a hasonlóság áramlását egy összenyomhatatlan folyadék, amely tartalmaz egy geometriai hasonlóság, cine-nematikus és dinamikus. Geometriai hasonlóság. ismert a geometria, ez azt jelenti, az arányosság kongruens szögeinek és méreteinek megfelelő egyenlőség. A hidraulika alatti geometriai hasonlóság rd megértjük a hasonlóság a felületek korlátozzák Chiva-folyadékáramot, t. E. hasonlósága csatornák (ábra. 40). Kinematikai hasonlóság - a hasonlóság egyszerűsíti és az arányosság egybevágó sebességgel. Nyilvánvaló, hogy a kinematikai hasonlóság szükséges geometriai flow alatt Bie-csatornákat.
Dinamikus hasonlóság arányos a ható erők az elemek kongruens kinematikus hasonlóság, fluxusok és az egyenlő szögek jellemző irányát ezeket az erőket.
A folyadék, jellegzetesen különböző erők -. Üzemi nyomás-CIÓ viszkozitása (súrlódás), gravitáció, stb betartása arányos-ság minden ezeket a különböző erők úgynevezett teljes hidrodinamikai hasonlóságot.
Például, az arányosság a nyomóerők P és T jelentése a súrlódási erők hatnak az áramlási kongruens kötetek / és //, felírható
Alkalmazása a gyakorlatban teljes hidrodinamikai alatt dobogó nagyon nehéz, ezért általában foglalkozott a részleges (nem teljes) hasonlóság, amelyben csak egy része az elsődleges, alapvető erőket. A nyomás TE-Cheny zárt ágy, t. E. Az áramlások csövek, a hidraulikus-idézésben gépek és m. N. By jelentős erők, amint azt a számítások erők a nyomás, súrlódás, és azok eredői, t. E. Force tehetetlenség. Az utóbbi, mert lehetséges, hogy bemutassák a hasonlóság-fluxusok arányos a termék a dinamikus nyomás ru 2/2 a jellemző terület S.
A geometriai és kinematikai hasonlóság, és kongruens folyasztószerek részecskék felírható:
Az ilyen áramlások és / // lesz
Megjegyezzük szerepel továbbá, hogy ugyanazt a terméket ru cP 2-hasonlósági folyasztószerek arányos erő, amellyel a jutalmat ágyazott létezik (vagy képes befolyásolni) az akadályokat: szilárd fal hidraulikus kés, áramvonalas áramlás test, stb ...
Például, ha a fluidum áramlási találkozik a végtelen fal (lásd. Ábra. 41) szerelt normál hozzá, és az eredmények, Tate, terjed a fal mentén megváltoztatja az irányát 90 ° -kal, majd alapján a tétel a mechanika a mozgások száma másodperc impulzus ereje egyenlő
Ez a kifejtett erő a gáton. Egy másik szén-szájba Novki fal vagy más az alakja és mérete a készülék helyett más lesz arányossági tényező.
Először úgy a legegyszerűbb esetben - szúró mozgás egy tökéletes folyadék, azaz a mozgás, amely viszkózus erők hiányoznak, és a nehézségi erő hatására nyilvánul meg a nyomás ...
Erre az esetre a Bernoulli-egyenlet a szakaszok 1 -1 és 2-2 (.. Lásd 40. ábra) a következő formában:
Két geometriailag hasonló on-folyó jobb oldalán az egyenlet ugyanaz az értéke, ezért ha a bal oldalon is ugyanaz, vagyis a nyomáskülönbség arányos a dinamikus jelenség ..:
Így, ha a nyomás a mozgás én ideális összenyomhatatlan folyadékkal, hogy elegendő hidrodinamikus hasonlóságát geometriai hasonlóság. A dimenzió nélküli mennyiség arányt a nyomáskülönbség a dinamikus nyomás (vagy különbsége piezometrikus magasságok, hogy gyorsítsák-sósav magasság), a nyomás arány, vagy az úgynevezett Euler-féle szám jelöli Eu.
Lássuk, milyen állapotban kell felelniük ugyanazoknak a geo metrikus és kinematikai hasonló folyik, annak érdekében, hogy biztosította a hidrodinamikai hasonlóság jelenlétében erők viszkozitás-csont, és ennek következtében az energia veszteség, azaz a. E. Milyen állapotban között lesz azonos a ezek nyomás folyik.
Bernoulli-egyenlet most így néz ki:
Amint látható egyenletből (5.6), a száma Eu ugyanaz lesz az értéke-TIONS szerinti tekinthető patak majd a hidrodinamikai hasonlóak egymáshoz a feltétellel egyenlőség z ellenállási tényezők (A1 és A2 egyenlet együtthatóit egybevágó keresztmetszete a két áram kell a azok kinematikus hasonlóság). Így Z arányok ilyen áramok azonosnak kell lennie, ami azt jelenti, hogy a nyomásesés a kongruens területekre (lásd. Ábra. 40) egyenesen arányos a sebesség fej, t. E.
Tartjuk nagyon fontos abban az esetben, hidraulikus zsidó-csont mozgás - mozgás súrlódási egy hengeres cső, a Koto-Rogo
A geometriailag hasonló folyási arány l / d egyenlő, tehát a hasonlóság a hidrodinamikus feltétel ebben az esetben ugyanazt az értéket ezen adatfolyamok páciens együtthatók-l. Utolsó képlet szerint kifejezve a nyírófeszültség a falhoz és a dinamikus nyomás a következőképpen:
Következésképpen e két áram I és II Vo jeges-vel
t. e. feszültség arányos a dinamikus áramlási nyomás-niyamas.
Feltételei dinamikus hasonlóság áramok:
vagy, megy a fordítottja,
Ez a törvény a Reynolds hasonlóság. amely az alábbiak szerint történik: a hidrodinamikai-ég hasonlóság geometriailag hasonló áramlási viszkozitás egyenlő szükséges erők chi ült Reynolds számítani minden pár egybevágó keresztmetszet ezen folyamok.
Re szám olyan mennyiség arányos a arányának dinamikus nyomás-ég a stressz a súrlódás, vagy ami ugyanaz, az arány a tehetetlenségi erők a viszkozitás erők. Minél nagyobb a sebesség áramlás és a keresztirányú méretek és minél kisebb a folyadék viszkozitását, annál nagyobb a szám Re. Egy ideális folyadékáram száma Re végtelenül nagy, hiszen n = 0 viszkozitást.
Abban az esetben, nem nyomástartó áramlik hatása alatt a különbség a magasból kiegyenlítés a kérdés hasonlóság bonyolult, mivel szükség van, hogy vezessenek be egy másik hasonlóság kritérium - Froude szám. figyelembe veszik vayuschee-hatása a folyadék mozgását a gravitáció hatására. Ahhoz azonban, hogy a legtöbb probléma vagyunk kíváncsiak a légi közlekedés területén a technológia, ez a kritérium nem számít, és nem vesszük figyelembe.
Tehát, az ezen folyamok, van egyenlőség dimenziómentes együtthatók és a számok egy, Z, L, Eu, Ne, Re, és mások, melyek bevezetésre kerül, és az alábbiakban tárgyaljuk. Változás az Re azt jelenti, hogy változik az arány a nagy erők az áramlás, ami miatt ezek az együtthatók is változhat. Ezért ezeket a tényezőket, általában úgy kell tekinteni, mint függvényében Re (bár néhány időközönként Re maradhat állandó).