ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Поле скоростей,- Виды течений из "Краткий курс технической гидромеханики " Для того чтобы процесс движения жидкости мог считаться описанным полностью, необходимо, чтобы в каждой точке области, занятой жидкостью, были известны не только давление и плотность (что является достаточным в случае покоя), но также величина и направление скорости перемещения частиц жидкости (или, иначе, составляющие этой скорости по осям координат). [c.53] Рассмотрим в качестве примера истечение несжимаемой жидкости из сосуда через патрубок, сделанный в форме усеченного конуса, расширяющегося к выходу (рис. 30). [c.54] Если в сосуд не поступает одновременно жидкость извне, то уровень в нем будет с течением времени снижаться вследствие этого скорости V в патрубке, разные в различных по величине его сечениях, будут меняться также и в зависимости от времени истечение из сосуда происходит при неустановившемся движении. [c.54] Если в сосуд наряду с истечением будет поступать, начиная с некоторого момента времени, жидкость в каких-то количествах, то уровень в сосуде будет снижаться замедленно, а при некотором достаточно большом значении притока дальнейшее снижение уровня прекратится, и тогда скорость течения в патрубке будет меняться только от сечения к сечению, оставаясь в каждом сечении одинаковой независимо от времени истечение будет происходить при установившемся движении, или, иначе, будет стационарным. [c.54] Если скорость жидкости в каждой точке пространства, заполненного потоком, представить в виде вектора, то можно получить век торное поле скоростей. [c.55] В установившемся движении это поле не будет изменяться во времени, при неустановившемся же будет различным в разные моменты времени. [c.55] Проводя в данном поле скоростей линию так, чтобы векторы скорости оказались направленными по касательной к этой линии, получим так называемую линию тока (рис. 31). [c.55] Очевидно, что при установившемся движении линии тока являются одновременно и траекториями движения частиц жидкости, в неустановившемся же движении траектории совпадают между собой. [c.55] Поверхность, образованная совокупностью линий тока, называется поверхностью тока часть жидкости, заключенная внутри поверхности тока, проведенной через все точки некоторого замкнутого контура в потоке, называется трубкой тока. [c.55] При установившемся движении поверхность, образованная линиями тока, совпадает с поверхностью, образуемой совокупностью траекторий частиц трубку тока называют в этом движении также струйкой. [c.55] Жидкость внутри струйки течет, как в трубке с твердыми стенками действительно, всякая частица на ее поверхности должна двигаться вдоль этой поверхности, так как скорости направлены по касательной к ней и частицы не могут ее пересечь. [c.55] Если поперечные размеры струйки малы, она называется элементарной. Скорость в поперечном сечении элементарной струйки меняется незначительно, и ее можно полагать практически одинаковой во всех точках этого сечения, само же сечение (проведенное нормально к скоростям частиц) можно полагать плоским. [c.55] Модель элементарной струйки используется также при изучении движения жидкости или газа в трубах и руслах конечных размеров, если в соответствии с поставленной задачей скорость может быть принята одинаковой во всех точках поперечного сечения при такой модели потока скорость будет изменяться только вдоль струйки, являясь функцией только одной координаты — расстояния вдоль оси струйки. Такие потоки называются поэтому одномерными. [c.56] Поток в области возмущенного течения называется в этом случае двухмерным или плоским (также плоскопараллельным). [c.56] При обтекании препятствия конечных размеров во всех направлениях (например, шара) скорость возмущенного потока будет функцией трех координат (а при неустановившемся течении будет зависеть еще и от времени). Поток такого рода называется трехмерным это — наиболее общий случай течения, называемый также пространственным течением. [c.56] Вернуться к основной статье