Поток жидкости (см. также «Неразрывность потока

Обычно разрушительное действие оказывает кавитация на насосы, в которых она наступает тогда, когда жидкость при ходе всасывания отрывается по тем или иным причинам от рабочего элемента насоса (поршня, лопасти, зубьев шестерен или прочих вытеснителей). Возможность такого отрыва зависит от величины давления жидкости на входе в насос и ее вязкости, от числа оборотов насоса, а также от конструктивных его особенностей. Например, такое явление будет наблюдаться, если давление на входе во всасывающую камеру насоса окажется недостаточным для того, чтобы обеспечить неразрывность потока жидкости в процессе изменения скорости ее движения в соответствии с изменением скорости движения (ускорением) всасывающего элемента. Предельно допустимым с этой точки зрения числом оборотов насоса является такое число, при котором абсолют- [c.46]

Для потока сжимаемой жидкости также должно быть удовлетворено уравнение неразрывности уравнение (6-1 а) для установившегося двумерного движения может быть записано как [c.352]

Существование потенциала скорости фильтрации значительно облегчает решение задач теории движения грунтовых вод, ибо для него можно получить компактное и достаточно хорошо исследованное в некоторых случаях уравнение. Обратимся к неиспользованному еще нами уравнению гидродинамики — уравнению неразрывности. Оно соответствует потоку с осредненными истинными скоростями, а также фиктивному потоку, движущемуся со скоростью фильтрации. Запишем уравнение неразрывности для движения несжимаемой жидкости [c.468]

Возможное преломление линий тока на границе раздела объясняется скачкообразным изменением при переходе через эти границы одного или нескольких параметров, характеризующих физические свойства жидкости. Вследствие этого массовая скорость фильтрации на границе также претерпевает скачок, изменяясь по величине и направлению. Но чтобы было выполнено условие неразрывности потока, на границе раздела должно быть равенство нормальных составляющих массовой скорости фильтрации жидкости по одну и другую сторону границы (рис. 95). В самом деле, количество жидкости, входящей с одной стороны, должно равняться количеству жидкости, выходящей с другой стороны поверхности раздела. В данной точке поверхности раздела расход в единицу времени, отнесенный к единице площади, равен pv , где — нормальная составляющая скорости фильтрации. Следовательно, на границе имеем [c.242]

Для определения влияния сжимаемости при докритических скоростях на распределение скоростей и давления по профилю можно воспользоваться также другой приближенной теорией, основанной на гипотезе затвердевания линий тока при обтекании данного тела потенциальными потоками несжимаемой жидкости и сжимаемого газа ). Согласно уравнению неразрывности для элементарной струйки тока, прилегающей к профилю, в изоэнтропическом потоке газа справедливо следующее соотношение [c.36]

В процессе установившегося режима работы тепловой трубы, показанной на рис. 2.1, теплоноситель в паровой фазе неразрывно течет от зоны испарения к зоне конденсации, а возвращается к испарителю в жидкой фазе. Так как пар движется от испарителя к конденсатору, то вдоль парового канала в потоке пара существует градиент давлений. Существует также градиент давлений в жидкости, под действием которого она движется обратно от конденсатора к испарителю. Для требуемого баланса давлений необходимо, чтобы давление со стороны жидкости на поверхности раздела жидкость — пар на всей длине трубы отличалось от давления (было больше) со стороны пара, за исключением точки, где эта разница минимальна и равняется нулю. [c.45]

Во-первых, поскольку условия =т] = = 0 явно дают решение этих уравнений, они также представляют решение уравнений Навье — Стокса, из которых эти уравнения получены. Таким образом, если пограничные условия не учитываются, потенциальные течения, которые описываются уравнением неразрывности при отсутствии компонентов вихря, представляют одну из форм течения вязкой жидкости. Однако, поскольку в потенциальных потоках всегда имеет место проскальзывание по неподвижной твердой границе, то такие потоки можно представить, только если движение каждой части твердой границы осуществляется [c.199]

Гидромеханические процессы в элементах струйной автоматики, как пра-ви.ю, развиваются под влиянием большого числа факторов. Эти процессы подчиняются общим физическим закономерностям, конкретным выражение.м которых для потока вязкой жидкости являются дифференциальные уравнения (уравнения Навье-Стокса) и уравнение неразрывности. Но эти уравнения справедливы для целого класса явлений н имеют бесконечное число решений. Следовательно, для выделения рассматриваемого явления из целого класса явлений необходимы дополнительные условия, называемые условиями однозначности. Они включают граничные и начальные условия, определяющие единственное решение системы дифференциальных уравнений. К условиям однозначности должны быть также отнесены физические константы (плотность, вязкость и др.), характеризующие существенные для исследуемого процесса физические свойства среды. Под граничными условиями понимают геометрические характеристики потока (его размеры и форму), а также значения кинематических и динамических параметров на границах исследуемого участка потока. Начальные условия потока характеризуют геометрические, кинематические, динамические параметры потока в начальный момент времени. [c.57]

Потери напора в трубе (см. также Инерционный напор ) 14 Поток жидкости (см. также Неразрывность потока ) 12 [c.683]

Кавитация жидкости в насосах наступает при условии, когда жидкость при всасывании отрывается по тем или иным причинам от рабочего элемента насоса — поршня, лопасти, зубьев или прочих вытеснителей. Возможность отрыва зависит от вязкости жидкости и величины давления на входе в насос, а также от числа оборотов и конструктивных особенностей насосов. В частности, кавитация возникает, если давление на входе во всасывающую камеру насоса окан ется недостаточным для обеспечения неразрывности потока жидкое в процессе изменения скорости дальнейшего ее движения. [c.46]

Хоуарт [6] исследовал влияние сжимаемости на отрыв в случае, когда скорость основного потока, начиная от критической точки, возрастает до максимума и затем уменьшается. Выяснилось, что при таком распределении скорости отрыв в потоке газа происходит раньше, чем в потоке жидкости. В этом методе используются уравнения неразрывности, количества движения, энергии, а также функция тока. Аналогичные результаты были получены Коупом и Хартри [7], но их метод связан с трудоемкими расчетами на вычислительных машинах. Кроме того, работа Хоуарта [6] имеет более непосредственное отношение к отрыву, чем метод Коупа и Хартри. В расчетах предполагалось, что [х оо Г и Рг = 1. [c.231]

Решение. Согласно уравнению неразрывности потока (3.8) и условию, что диаметры входного и выходного патрубков пасоса равны, равны также между собой и скорости жидкости в нагнетательном и всасывающем патрубках, т. е. Vнг вс- Поэтому в формуле (4.1) разность скоростных напоров обращается в нуль и эта формула точно переходит в формулу (4.2), по которой и следует определять манометрический напор насоса. Для этого выразим давления Р ,лц и, Оиак и единицах высоты водяного столба [c.80]

Это равносильно тому, что при любом движении капельной (неоднородной и однородной) жидкости, удовлегворяющем принципу непрерывности, объемы жидкости, втекающей в рассматриваемый неподвижный объем и вытекающей из него, равны. Это уравнение выражает также и условие неразрывности потока. [c.116]

Здесь величины с нижним индексом О относятся к набегающему потоку, величины с чертой — безразмерные I — характерный размер, X, у — координаты, й, у — скорость в продольном и поперечном направлениях, р — плот210Сть, Т — температура, р и Р — коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности. Будем считать, что подводимый к поверхности тела тепловой поток (кдТ/ду) полностью идет на процесс фазового перехода, а проникновение расплавленной массы в область 2 аналогично вдуву жидкости через линию р = 0. В переменных (1.1) уравнения движения, неразрывности и энергии в областях 1 и 2, граничные условия на поверхности пластины и на внешней границе пограничного слоя, а также соотношения на поверхности разрыва, отделяющей расплавленную массу от газа, можно привести к виду (далее черточки у безразмерных величин опущены) [c.351]

До сих пор на распределение скорости не накладывалось никаких ограничений (кроме необходимости удовлетворения уравнения неразрывности), распределение завихрений обладает той же степенью свободы. Справедливо, следовательно, предположить, что как скорость может изменяться непрерывно (или даже прерывисто) в потоке, так и завихренность подчинена непрерывным (или прерывистым) изменениям по всей области, занятой потоком. Иногда наоборот поступательное движение жидкости ограничено, во всяком случае местами, до относительно узкого потока аналогично одна вихревая нить (подобно ядру смерча) может олицетворять единственную часть потока, которая заметно вращается. Так как завихренность выражается через градиен ты скорости, любое внезапное изменение в распределении скорости вызывает сгущение завихренности. Так называемые вихревые прослойки образуются в зонах разрыва скоростей, т. е. при взаимодействии потоков с разными скоростями. То, что возникает случайно при существовании таких условий, зависит, конечно, от характера напряжения, соответствующего характеру деформации, и будет рассматриваться в последующих главах этой книги. В настоящий момент просто обращается внимание на очень важное доказательство Гельмгольца (который также указывал на возможность отсутствия конца у вихревой трубки), что действие завихренности системы жидкости может измениться только если деформации, сопровождающей поток, оказывают сопротивление внутренние напряжения. [c.52]

Ф. И. Франкль построил систему гидродинамических уравнений турбулентного взвесенесущего потока, составив отдельно для каждой из двух компонент потока следующие уравнения уравнения неразрывности и динамические уравнения, уравнения энергии осредненного движения, уравнения энергии пульсационного движения, а также термодинамические уравнения. Поскольку целью было описание турбулентного движения двухкомпонентной смеси, Франкль применил операцию четырехмерного (пространственно-временного) осреднения, при этом осреднение было проведено отдельно по каждой из двух долей элементарного объема смеси — по доле объема, занятой жидкостью, и по доле объема, занятой твердыми частицами. Это позволило построить непрерывную модель дискретной среды. Хотя, подобно уравнениям О. Рейнольдса для однокомпонентного турбулентного потока, полученная система уравнений и оказалась незамкнутой, все же предложенный Франклем метод вывода уравнений турбулентного двухкомпонентного потока является, пожалуй, наиболее строгим из известных. Поэтому полученные им уравнения многие авторы рассматривают как заманчивую отправную базу для дальнейшего развития теории взвесенесущих турбулентных потоков. [c.757]

Теплообмен путем конвекции имеет место при передаче тепла через жидкости и газы, а также при передаче тепла от жидкости или газа к поверхности твердого тела или, наоборот, от твердой поверхности к жидкости и и газу. Теплообмен путем конвекции всегда сопровождается теплообменом посредством теплопроводности. При конвективном теплообмене перенос тепла неразрывно связан с переносом частиц движущейся жидкости или газа, поэтому конвективный теплообмен представляет собой очень сложный процесс, зависящий от большого числа разлд1чных факторов. Удельный конвективный тепловой поток определяется как [c.118]

Многие области техники используют достижения механики жидкости к газа. Авиация и кораблестроение, основными проблемами которых являются скорость, устойчивость и управляемость самолета, ходкость, устойчивость и управляемость судна, неразрывно связаны с аэродинамикой и гидродинамикой. Такая смежная с авиацией отрасль техники, как реактивная техника, не только использовала достижения предыдущей эпохи, но и поставила, главным образом, перед газовой динамикой, ряд новых задач, послуживших дальнейшему значительному развитию этой сравнительно молодой отрасли механики жидкости и газа. Так, например, конкретная задача о возвращении космического корабля или баллистической ракеты на землю через плотные слои атмосферы вызвала к жизни многочисленные исследования по борьбе с разогревом поверхности твердого тела за счет тепла, возникающего при диссипации механичес ой энергии потока вблизи поверхности тела (в пограничном слое), с плавлением или сублимацией (непосредственным испарением твердой поверхности без прохождения процесса предварительного оплавления) поверхности корпуса ракеты. Совокупность этих и многих других близких задач привела к образованию нового раздела механики жидкости и газа — аэротермодинамики. Отметим еще важное значение гидроаэродинамики и газодинамики в турбостроении и двигателестрое-НИИ, особенно в создании реактивных и ракетных двигателей. Проточные части гидротурбины, паровой и газовой турбин, реактивного двигателя, компрессора или насоса представляют собой сложные конструкции, состоящие из ряда неподвижных (направляющие аппараты) и подвижных (рабочие колеса) лопастных систем. При вращении рабочих колес составляющие их лопатки обтекаются с большими относительными скоростями водой, газом или паром. От правильного гидродинамического расчета формы профилей и конструкции лопаток рабочих колес зависит достижение требуемой мощности машины, ее высокого коэффициента полезного действия. Надо также уметь рассчитывать и лопастные направляющие аппараты водяной, воздушной или газовой 1урбины, улучшать и другие элементы проточной асти, от гидроаэродинамического совершенства которых зависит качество турбины в целом. [c.16]

СОПЛО, специально спрофилированный закрытый канал, предназначенный для разгона жидкостей или газов до заданной скорости и придания потоку заданного направления. Служит также устройством для получения газовых и жидкостных струй. Поперечное сечение С. может быть прямоугольным (плоские С.), круглым (осесимметричные С.) или иметь произвольную форму (пространств. С.). В С. происходит непрерывное увеличение скорости V жидкости или газа в направлении течения — от нач. значения Уо во входном сечении С. до наибольшей скорости v=Va на выходе. В силу закона сохранения энергии одновременно с ростом скорости у в С. происходит непрерывное падение давления и темп-ры от их нач. значений / о, Т о до наименьших значений Гд в выходном сечении. Т. о., для реализации течения в С. необходим нек-рый перепад давления, т. е. выполнение условия Ра>Ра При пост, плотности р для непрерывного увеличения v С. должно иметь сужающуюся форму, т. к. в силу неразрывности уравнения onst [c.700]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...