Заказ работы

Заказать
Каталог тем

Самые новые

Значок файла Зимняя И.А. КЛЮЧЕВЫЕ КОМПЕТЕНТНОСТИ как результативно-целевая основа компетентностного подхода в образовании (3)
(Статьи)

Значок файла Кашкин В.Б. Введение в теорию коммуникации: Учеб. пособие. – Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. – 175 с. (4)
(Книги)

Значок файла ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА: НОВЫЕ СТАНДАРТЫ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (4)
(Статьи)

Значок файла Клуб общения как форма развития коммуникативной компетенции в школе I вида (10)
(Рефераты)

Значок файла П.П. Гайденко. ИСТОРИЯ ГРЕЧЕСКОЙ ФИЛОСОФИИ В ЕЕ СВЯЗИ С НАУКОЙ (11)
(Статьи)

Значок файла Второй Российский культурологический конгресс с международным участием «Культурное многообразие: от прошлого к будущему»: Программа. Тезисы докладов и сообщений. — Санкт-Петербург: ЭЙДОС, АСТЕРИОН, 2008. — 560 с. (13)
(Статьи)

Значок файла М.В. СОКОЛОВА Историческая память в контексте междисциплинарных исследований (14)
(Статьи)

Каталог бесплатных ресурсов

ОСНОВЫ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ ЖИДКОСТИ

1.5  ОСНОВЫ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ ЖИДКОСТИ.  1.5.1.  Основные понятия и определения кинематики и динамики жидкости.

КИНЕМАТИКА жидкости изучает связи между геометрическими характеристиками  движения и временем ( скоростью и ускорением.

ДИНАМИКА жидкости  или гидродинамика изучает законы движения жидкости как результат действия сил.

            Жидкость рассматривается в гидравлике как непрерывная среда, сплошь заполняющая данное пространство без образования пустот, - континиум .  Математическая сложность решения задач сплошной среды с учетом сил трения приводит к тому, что наиболее эффективным является решение задач без учета сил трения, а затем в полученные зависимости вносятся поправочные коэффициенты, полученные эмпирическим путем.

            Различают внешнюю и внутреннюю задачи гидравлики :

первая о движении жидкости в трубах, вторая - об обтекании тел жидкостью или о движении тела в жидкости. Нам с вами предстоит ознакомиться  с некоторыми особенностями как первой, так и второй задач.

            В основу изучения движения жидкости положен метод Эйлера, согласно которому рассматривается изменение скорости движения жидкой частицы, проходящей через заданную неподвижную точку пространства.

Таким образом, согласно методу Эйлера поток в целом в данный момент времени оказывается представленным векторным полем скоростей, относящимся к неподвижным точкам пространства. В общем случае скорость будет функцией от координат и времени.

  

                                                   u = f ( x, y, z, t )                                            ( 1 ) 

            Для введения понятия скорости в гидравлике учитывается перемещение частиц только за бесконечно малый отрезок времени. Если взять точку 1 в движущейся жидкости, то вектор скорости будет u 1.

            

                                                    

                                                   Рис  6.

 

Если по направлению этого вектора выбрать точку 2, то в ней уже вектор скорости будет u2. Аналогично можно получить векторы скоростей  u3, u4, и т.д.

            Совокупность этих векторов представляет собой ломанную линию, которая при уменьшении расстояния между точками до бесконечно малых величин превращается в  кривую, так называемую линию тока.

            Линия тока - это линия, касательная к которой в каждой точке и в данный момент времени совпадают с направлением вектора скорости.

            Если полагать, что в каждой точки пространства за время  dt  проходит путь  ds, проекция которого на соответствующие оси  координат равны соответственно dx, dy, dz, то компоненты скорости определятся соотношением

                   ux = dx / dt;    uy =dy / dt ;  uz = dz / dt                               ( 2 ) 

Это уравнение называется  уравнением линии тока.

 1.5.2. Установившееся и неустановившееся движение жидкости.  Элементарная струйка. Поток  жидкости и связанные с ним определения.

Движение жидкости характеризуется прежде всего скоростями ее частиц.

В каждый момент времени каждая частица имеет определенную по направлению и величине скорость.

Если поле скоростей остается неизменным по времени, то движение называется установившимся или стационарным.В установившемся движении скорости в данной точке пространства, занятого потоком, постоянны, т.е. не изменяются во времени ни  по величине, ни по направлению, то есть скорость зависит только от координат движущейся частицы.                                              u = f ( x, y, z )                                                ( 3 ) При неустановившемся движении скорости являются функциями координат точек пространства, занимаемым потоком, и временем, то есть                                       u = f ( x, y, z, t )                                            ( 4 )  

Рассматривая жидкость как непрерывную среду мы уже дали понятие о линии тока. С линией тока тесно связано понятие элементарной струйки и потока жидкости.

Элементарной струйкой называется совокупность линий тока, проведенных через все точки некоторой элементарной площадки.

 При установившемся движении элементарная струйка обладает следующими свойствами.

1.   Так как линии тока, из которых состоит элементарная струйка, стечением времени не изменяют своей формы, то и ворма струйки остается неизменной во времени.

2.   Виду того, что боковая поверхность струйки образована линиями тока, которые при установившемся движении являются траекториями частиц жидкости, перетекание жидкости через боковую поверхность невозможно, и вся струйка как бы заключена в жесткие непроницаемые стенки, не имеющие толщины.3.   Так как площадка протекания линий тока является элементарной, то скорости во всех точках сечения струйки следует считать одинаковыми, вдоль же струйки по ее длине скорости, так же как и ее поперечное сечение, в общем случае могут изменяться.Гидравлическая модель потока представляет собой непрерывную совокупность элементарных струек, ограниченную жесткими стенками ли воздухом, а в некоторых случаях жидкостью, имеющей другие физикомеханические или кинематические характеристики.( так называемый транзитный поток).

Поток жидкости может быть параллельно-струйным ( где элементарные струйки строго параллельны, плавно изменяющимся, ( где радиус кривизны линий весьма велик, и резко изменяющимся. ( где кривизна линий тока значительно и существенно влияют на структуру потока.

            Изобразим поток жидкости, имеющий участки резко изменяющегося движения и параллельно струйного. Пресечем его неподвижными поверхностями проведенными ортогонально к линиям тока.

        

Поверхности  N-N  и    A-A нормальные к линиям тока, называют живыми сечениями.  Живое сечение в общем случае поверхность криволинейная.

При параллельно струйном движении живые сечения являются плоскими.

Расходом потока жидкости называют ее объем, проходящий в единицу времени через живое сечение.

                                               Q = L  / t                                     ( 5)  

Если обозначить элементарную часть площади живого сечения как  d    , то величина элементарного расхода, проходящего чнрез площадку       , будет

                                         dQ = u d                                 ( 6 ) Поскольку скорости      в разных точках пространства различны, то величину  Q

можно представить в виде

                                            Q =    u  d                                       ( 7) Из этих зависимостей ясно, что величина скорости по живому сечению неравномерна. Для упрощения вводят понятие средней скорости для плоского живого сечения, так как большинство трубопроводов имеют именно такую форму.Ее обозначают буквой v и она равна                                                                     v =                                          ( 8 ) 

и величина расхода будет равна

 

                                 Q = v                                                                  ( 9 )



Размер файла: 46 Кбайт
Тип файла: doc (Mime Type: application/msword)
Заказ курсовой диплома или диссертации.

Горячая Линия


Вход для партнеров