Навигация
Сила давления жидкости на криволинейные цилиндрические поверхности
43343
знака
28
таблиц
25
изображений
2.6 Сила давления жидкости на криволинейные цилиндрические поверхности
Сила давления жидкости на криволинейную цилиндрическую поверхность (рис.2.10) складывается из горизонтальной 
и вертикальной 
составляющих
. (2.17)
|
|
| Рисунок 2.10 - Сила давления жидкости на криволинейную цилиндрическую поверхность |
Горизонтальная составляющая равна силе давления жидкости на вертикальную проекцию данной стенки
(2.18)
где 
- расстояние от свободной поверхности жидкости до центра тяжести ее вертикальной проекции; 
-площадь вертикальной проекции.
Вертикальная составляющая равна весу жидкости в объеме тела давления 
, т.е.
. (2.19)
Объем тела давления - объем, заключенный между данной стенкой, свободной поверхностью жидкости и вертикальными плоскостями, проходящими по контуру стенки.
3 Основы гидродинамики
3.1 Основные понятия о движении жидкости. Уравнение расхода (неразрывности)
Основной задачей гидродинамики является изучение законов движения жидкости.
Движение жидкости может быть установившимся и неустановившимся.
При установившемся движении жидкости скорость и давление во всех ее точках не изменяется с течением времени . При неустановившемся движении скорость и давление жидкости изменяются во времени.
При движении частиц жидкости различают линию тока, элементарную струйку, живое сечение.
Линией тока называется линия, касательная к каждой точке которой в данный момент времени совпадает с вектором скорости (рис.3.1).
|
|
|
| Рисунок 3.1 – Линия тока | Рисунок 3.2 – Элементарная струйка |
Бесконечно малый объем, ограниченный линиями тока, называется элементарной струйкой. Предполагается, что поток движущейся жидкости состоит из отдельных элементарных струек.
Живое сечение потока - это поверхность в пределах потока жидкости , перпендикулярная в каждой своей точке к вектору соответствующей местной скорости в этой точке.
Расходом называется количество жидкости, протекающее через живое сечение в единицу времени. В гидравлике применяют объемный расход Q,
:
(3.1)
где V-средняя скорость; S- площадь живого сечения.
При установившемся движении расход через все живые сечения потока одинаков:
. (3.2)
Выражение (3.2) называется уравнением расхода или уравнением неразрывности потока.
3.2 Уравнение Бернулли
Уравнение Бернулли является основным уравнением гидродинамики. Для двух сечений потока 1-1 и 2-2 реальной жидкости при установившемся движении уравнение Бернулли имеет вид
, (3.3)
где 
и 
- геометрический напор(удельная потенциальная энергия положения) в сечениях 1-1 и 2-2,м;
и
- пьезометрический напор (удельная потенциальная энергия давления ) в сечениях, м;
– скоростной напор (удельная кинетическая энергия ) в сечениях, м;
,
- избыточное давление в сечениях, Па;
,
- средние по живому сечению трубы скорости потока в сечениях, 
;
- коэффициенты кинетической энергии(коэффициенты Кориолиса) в сечениях;
- плотность жидкости, 
;
-потери напора в трубе между сечениями, м.
|
|
| Рисунок 3.3 – Графическая иллюстрация уравнения Бернулли |
Коэффициент кинетической энергии 
учитывает неравномерность поля скоростей в рассматриваемом живом сечении. Величина этого коэффициента зависит от режима течения жидкости: для ламинарного течения =2, для турбулентного =1,05-1,15(
).
Все члены уравнения Бернулли в формуле (3.3) имеют линейную размерность и в энергетическом смысле представляют удельную энергию жидкости, т.е. энергию, отнесенную к единице веса жидкости.
Сумма всех трех членов
+
=H представляет собой полный напор в сечениях.
Графическая иллюстрация уравнения Бернулли показана на рис.3.3. Линия 
показывает изменение полных напоров в сечениях 1-1 и 2-2 и называется напорной линией или линией полного напора, линия 
- изменение пьезометрических напоров и называется пьезометрической линией.
Похожие работы
... два различных направления: "математическую механику жидкости" (см. область Б) и "техническую механику жидкости" (см. область В). Как отмечают (например, Г. Рауз и С. Инце в своей известной книге "История гидравлики"),' математическая механика жидкости зародилась еще в трудах Л. Эйлера (в середине XVIII в.). Что касается технической механики жидкости (гидравлики), то это направление механики, как ...
... . Для оценки режима течения жидкости вводят специальный критерий; число кавитации К f ' 7. Истечение жидкости из отверстий и насадков > 7.1. Отверстие в тонкой стенке Одной из типичных задач гидравлики, которую можно назвать задачей прикладного характера, является изучение процессов, связанных с истечением жидкости из отверстия в тонкой стенке и через насадки. ...
... собой цель детального и всестороннего описания жидких тел, что подробно рассматривается в классическом курсе физики, напомним лишь некоторые положения, которые могут пригодиться при изучении гидравлики как самостоятельной дисциплины. Так, согласно молекулярно-кинетической теории строения вещества все физические тела в природе (независимо от их размеров) находятся в постоянном взаимодействии между ...
... системы смешивания концентрата - калибровка проводимости - калибровка весов гемодиафильтрации - сброс записи в памяти об ошибках - инициализация памяти NO VRAM. Перспективы развития аппарата «искусственная почка». Дальнейшее развитие аппарата «искусственная почка» связано с внедрением новых методов лечения больных. Одним из таких методов является одноигольный режим диализа (SINGLE ...
0 комментариев