Характеристика гидравлических сопротивлений

Характеристика гидравлических сопротивлений

Характеристика гидравлических сопротивлений. Как уже упоминалось в 4.11, наиболее важным гидравлическим уравнением является поток вязкой (реальной) жидкости относительно D. In уравнение Бернулли, его можно выразить в виде (4.72). B + m + 2 + ^ = const D. В решении прикладных инженерных задач problems. In для того чтобы применить уравнение Бернулли, необходимо определить удельные затраты энергии или потери давления на преодоление гидравлического сопротивления k / p.

Причина появления гидравлического сопротивления в реальной жидкости заключается в том, что физические свойства этих жидкостей (см.§ 2.4) сопротивляются тангенциальным силам во время движения. Сопротивление обусловлено вязкими или инерционными силами. Сила вязкости зависит от внутреннего трения между частицами движущейся жидкости, а сила инерции зависит от способности частицы жидкости сопротивляться изменениям в ее движении.

Существует 2 типа локальных ки с потерей энергии (давления) длиной k1. Потери по длине k1 появляются равномерно по длине потока и пропорциональны ему. Они возникают, когда жидкость течет по трубам и открытым каналам. Локальные потери км формируются в результате изменения структуры расхода локальной (локальной) части вдоль канала. Они, как правило, вызваны резким изменением конфигурации потока (вращение, расширение, сжатие, клапаны, клапаны и др.).

Движение жидкостей по трубам и каналам сопровождается потерей давления, которая складывается из потерь на трение по длине трубопровода и потерь в местных сопротивлениях. Людмила Фирмаль

• В общем случае происходят потери обоих типов-по длине и локальные, их значения равны. Здесь 2/1; сумма потерь по длине последовательных участков канала с различными поперечными сечениями. 2 ky-сумма всех локальных потерь. В некоторых случаях, 1 или другой тип потери может преобладать. Поскольку различные типы резисторов влияют друг на друга, общая потеря определяется для комбинации нескольких резисторов. § 4.11 потери энергии обусловлены переходом механической энергии потока в тепловую, и этот процесс необратим.

Возникновение гидравлического сопротивления при движении вязких жидкостей связано с работой сил трения внутри жидкости. Общий закон внутреннего трения жидкостей был установлен в 1686 году И. Он был впервые сформулирован Ньютоном. Смысл гипотезы Ньютона заключается в следующем: поскольку жидкость однородна, то взаимодействие слоев друг с другом пропорционально смещению вдоль друг друга и размеру поверхности, на которой происходит взаимодействие.

• Но И. Ньютон не проводил экспериментальной проверки своей гипотезы и выразил ее более умозрительно, без аналитической зависимости. 76. В 1879 году «отец гидродинамической теории смазки» Н. П. Петров экспериментально доказал гипотезу Ньютона Для слоя жидкости movement. In в этом случае под слоем жидкости понимается геометрическое расположение частиц жидкости, движущихся с одинаковой локальной скоростью. №.Эксперименты П. А. Петрова заключались в том, что в трубах большего диаметра трубы меньшего диаметра движутся с разной скоростью (рис.5.1).

Узкое пространство в больших трубах заполнялось различными типами жидкостей, кроме того, с помощью специальных устройств создавалось различное давление. Эти эксперименты позволили сформулировать закон о силе внутреннего трения. Этот закон возникает, когда слои жидкости движутся друг вдоль друга. Кроме того, понятно, что внутреннее трение или вязкая сила жидкости означает сопротивление сдвигу друг к другу, которое находится в контакте с поверхностью слоя жидкости.

Оказывается, что сила внутреннего трения обладает следующими свойствами: прямо пропорциональна относительной скорости (градиенту скорости) слоя жидкости. Эти слои прямо пропорциональны площади контактной поверхности; она зависит от характеристик (типа) жидкости. Не зависит от давления. Таким образом, закон трения жидкостей существенно отличается от закона трения твердых тел, а сила трения прямо пропорциональна давлению и практически не зависит от площади Я… 1 и §И + Ди И+ 2С /и Рисунок 5.2.

Как было отмечено выше, в гидравлических расчетах принято разделять два вида потерь давления в сетях трубопроводов. Людмила Фирмаль

• Контактная поверхность трущегося тела и относительная скорость движения (но конечно зависит от типа материала). Под градиентом скорости нужно понимать приращение скорости на единицу длины нормали p (рис.5.2). в этом случае рассмотрим базовый слой b, толщина которого равна dn. Эта толщина рассматривается вдоль нормали n к направлению движения, на верхней и нижней границах (u + di), где скорость равна u.

Тогда относительная скорость, или градиент скорости И+ Йи-и-Ли, Т 4п-вверх^ Формула(5.2), строго говоря, справедлива только для стабильных и плавно меняющихся движений. Это распространенный случай、 Нестационарное движение равно Характеристики жидкости определяются динамической вязкостью p (см.§ 2.4). Следовательно, сила внутреннего трения 53. 5-площадь рассматриваемой поверхности. Знак минус формулы (5.3), каждый верхний слой а (рис. 5.2) должен задерживать Нижний б, сила

Смотрите также:

Задачи по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Примеры практического применения уравнения Д. Бернуппи.
2. Уравнение количества движения для установившегося потоке.
3. Два режима движения жидкости.
4. Распределение касательных напряжений при равномерном движении.