ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Уравнения движения вязких жидкостей и газов из "Теоретические основы теплотехники Теплотехнический эксперимент Книга2 " При ламинарном режиме частицьс средь[ движутся упорядоченно, образуя слоистое течение без перемешивания слоев. Ламинарное течение может быть как установившимся, так и неустановившимся. [c.18] При турбулентном режиме имеет место неупорядоченное изменение местных скоростей во времени, называемое пульсацией. [c.18] Уравнения (1.21) справедливы для ламинарного движения жидкости или газа, но полагают, что они справедливы также для турбулентного движения, если под скоростью (м , и у, м ) понимать актуальную (местную мгновенную) скорость. [c.18] Уравнение (1.28) выражает закон преобразования механической энергии для вязкой несжимаемой жидкости. Члены 2 и и lg) выражают соответственно удельную (т.е. отнесенную к единице веса жидкости) потенциальную энергию положения и кинетическую энергию. Величина p/(pg) представляет собой удельную работу сил давления, член /г — работу сил трения (вязкости), а й — изменение удельной энергии на участке Sj -специфичное для неустановившегося движения. Поскольку величина /г выражает часть механической энергии, необратимо преобразующуюся в тепловую. она называется потерей энергии. [c.19] Если на данной линии тока как на оси построить элементарную трубку тока (рис. 1.8). то уравнение (1.28) можно считать справедливым для сечений / и 2. [c.19] Разность и = и - и называют пульсационной скоростью. Если осредненная скорость не зависит от времени, то турбулентное течение условно считают установившимся. [c.19] Уравнения Эйлера. Идеальная, т е. лишенная вязкости, жидкость служит одной из моделей реальной жидкости или газа. Пренебрежение вязкостью приводит к существенному упрощению уравнений движения и позволяет в ряде случаев получить эффективные решения, методы расчета и конечные формулы. [c.19] Различные формы уравнения энергии приводятся в разд. 3 настоящей книги. [c.21] Теория подобия гидромеханических процессов является теоретической основой гидродинамического экспериментирования и моделирования, а также дает методы анализа и обобщения экспериментальных и теоретических результатов. Теория гидродинамического подобия — часть общей теории физического подобия, в которой одним из основных является понятие о сходственных величинах. [c.21] Указанные необходимые условия являются также и достаточными для всех случаев, для которых доказана теорема существования и единственности решения дифференциальных уравнений движения вязкой жидкости. [c.21] Числа подобия, составленные из параметров, заданных в условиях однозначности, называют критериями подобия. Из равенства критериев подобия в двух сравниваемых потоках вытекают соотношения между масштабами величин. При практическом моделировании обычно масштабы физических параметров (например, вязкостей, плотностей жидкостей), а также линейный масштаб задаются, а остальные масштабы вычисляются через них. Для обеспечения подобия необходимо, строго говоря, равенство всех чисел подобия, однако это нередко оказывается практически невозможным Так, одновременное равенство чисел Re и Fr требует моделирования вязкости, что возможно лишь в исключительных случаях. Поэтому на практике моделирование выполняют по одному главному числу, обеспечивающему подобие главной (доминирующей в данном явлении) силы. Согласно опыту практического моделирования для подобия потоков со свободной поверхностью (безнапорных) должно быть обеспечено равенство чисел Фруда, а для напорных потоков — равенство чисел Рейнольдса (вне области квадратичного сопротивления). Число Эйлера при моделировании потоков несжимаемой жидкости обычно является неопределяющим и зависит от чисел Re и Fr. Для потоков сжимаемого газа определяющим является число Маха М = via. [c.21] Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли (1.45) дана на рис. 1.10. [c.22] Первопричиной потерь энергии во всех случаях является сила внутреннего трения (вязкости), однако ее действие проявляется по-разному в зависимости от условий на границах потока. Твердые неподвижные границы всегда оказывают тормозящее воздействие на поток. Это воздействие называют гидравлическими сопротивлениями. В общем случае потери энергии в гидравлических сопротивлениях слагаются из потерь в сопротивлениях по длине Ад и в местных сопротивлениях. [c.22] Примечание. В числителе приведены пределы изменения Д, в знаменате.ге — его средние значения. [c.23] Наиболее употребительные расчетные формулы для коэффициента X даны в табл. 1.3. [c.23] Сжимаемость газов мало влияет на зависимость к= f (Re), о чем свидетельствуют опытные данные, приведенные на рис. 1.14 [89]. Однако в области чисел М, близких к 1, наблюдаются заметные отклонения значений X для газа от значений этого коэффициента для несжимаемой жидкости [31] (рис. 1.15). [c.24] Внутренняя структура течения в круглых трубах зависит от режимов течения. [c.24] Из уравнения Бернулли (1.45), составленного для граничных сечений участка /, следует, что А р = = р Лд, где Ад — потери напора и, следовательно. [c.25] Вернуться к основной статье