ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Схема движения жидкости из "Гидравлика " В основе указанной в 18 схемы движения жидкости лежат понятия о линии тока и элементарной струйке. [c.60] находящейся в данный момент времени в этой точке. На этом векторе, на весьма малом расстоянии от точки В, возьмем точку С и построим вектор Ос, соответствующий скорости частицы в этой точке в тот же момент времени. На векторе ос возьмем точку Д отложим от нее вектор скорости Ус и т. д. В результате получим ломаную линию ВСОЕРОН, стороны которой совпадают с направлениями векторов скоростей частиц жидкости В, С, О, Е, Р, О, Н в данный момент времени. [c.61] Если безгранично уменьшать длину отрезков ВС, СО, ОЕ, ЕР, РО, ОН, то в пределе ломаная линия превратится в некоторую кривую, называемую линией тока. [c.61] линией тока называется кривая, проведенная через ряд точек в движущейся жидкости таким образом, что векторы скоростей частпц жидкости, находящихся в данный момент в этих точках, являются к ней касательными. [c.61] Необходимо иметь в виду различие между траекторией частицы жидкости и линией тока. В то время как траектория относится лишь к одной определенной частице жидкости и показывает путь, проходимый этой частицей в пространстве за некоторый промежуток времени, линия тока связывает между собой различные, лежащие на ней частицы и характеризует направление их движения в данный момент времени. [c.61] Линии тока соответствуют состоянию поля скоростей в движущейся жидкости в данный момент времени. Если в следующий момент поле скоростей изменится, изменится и положение линий тока. [c.61] Однако в случае установившегося движения, характеризуемого неизменностью поля скоростей во времени, частицы жидкости будут следовать вдоль неизменных линий тока. Таким образом, линии тока и траектории жидкости совпадают между собой только ири установившемся движении. [c.61] При съемке с большой выдержкой и малым числом частиц последние оставляют на пластинке длинные следы в виде кривых линий, представляющих собой траектории. На рис. 3.3 показано положение линий тока при обтекании жидкостью пластинки (а) и крыла (б). [c.63] Выделим в жидкости элементарную площадку йР и через все ее точки, находящиеся как внутри площадки, так и на контуре, проведем линии тока (рис. 3.4). Совокупность этих линий образует некоторый объемный пучок, называемый элементарной струйкой жидкости. [c.63] Вследствие весьма малого поперечного сечения элементарной струйки скорости в различных точках ее сечения будут незначительно отличаться одна от другой и их можно считать одинаковыми. Вдоль струйки по ее длине как поперечное сечение, так и скорость могут изменяться. Если взять ряд таких жестких элементарных струек, то их совокупность образует поток жидкости. [c.63] Скорости движения отдельных струек, из которых складывается поток, различны. Как показывает опыт, наибольшие скорости имеют частицы жидкости, находящиеся у оси потока, наименьшие — у стенок. Таким образом, поток жидкости рассматривается состоящим из отдельных элементарных струек, движущихся с различными скоростями. [c.63] Вращательные движения (они всегда наблюдаются при течении реальных жидкостей) в гидродинамике связывают с понятием о вихре. Для выяснения этого понятия рассмотрим в массе движущейся жидкости некоторую элементарную частицу А, вращающуюся в данный момент времени вокруг оси 1-2 с угловой скоростью со (рис. 3.5,а). Далее на весьма малом расстоянии от центра частицы А через точку 2 проведем ось вращения 2-3 другой частицы В для того же момента времени. Аналогичные построения выполним и для ряда других частиц С, О, Е п т. д. [c.64] Если взять в жидкости элементарную площадку йР (рис. 3.5,6) и через все ее точки провести вихревые линии, то совокупность совместно вращающихся вокруг этих линий жидких частиц образует так называемую вихревую трубку. [c.64] Из приведенных построений очевидна аналогия между понятиями вихревой линии и вихревой трубки, с одной стороны, и линией тока и элементарной струйкой, с другой. [c.64] Вихревые движения отличаются сравнительно большой сложностью и исследуются в теоретической гидромеханике. В общих же курсах гидравлики обычно ограничиваются рассмотрением упрощенной струйчатой модели движения жидкости. [c.65] Вернуться к основной статье