Движение жидкости спокойное

О. Рейнольдс в 1884 г. в своих опытах установил, что при движении жидкости встречаются два вида потока, подчиняющихся различным законам. В потоке первого вида все частицы движутся только по параллельным между собой траекториям и движение их длительно совпадает с направлением всего потока. Жидкость движется спокойно, без пульсаций, образуя струи, следующие очертаниям канала. Движение такого рода называется ламинарным, или струйчатым. [c.402]

Именно этот последний случай движения жидкости, характеризуемый неравенством (9-113), не рассматривавшийся нами выше в настоящей главе, и называется бурным движением случай же, характеризуемый неравенством (9-112), называется спокойным движением. [c.378]

Таким образом, можно сказать, что спокойное движение жидкости есть такое движение, при котором то или другое возмущение, например, искусственно созданное на свободной поверхности, будет распространяться как вверх, так и вниз по течению при бурном же движении указанное возмущение будет распространяться только вниз по течению. [c.378]

Надо учитывать, что в месте сжатия (с боков или снизу) безнапорного потока (при спокойном движении жидкости) всегда получается резкое снижение его свободной поверхности. [c.416]

Свободное движение жидкостей и газов возникает вследствие разности удельных весов нагретых и холодных объемов среды. Представим себе, что в помещение, где воздух находится в спокойном состоянии, внесли горячее тело. Воздух, соприкасающийся с телом, нагрева- [c.168]

Процессы теплоотдачи неразрывно связаны с условиями движения жидкости. Как известно, имеются два основных режима течения ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме течение имеет спокойный, струйчатый характер. При турбулентном— движение неупорядоченное, вихревое (рис. 2-1). Изменение режима движения происходит при некоторой критической скорости, которая в каждом конкретном случае различна. [c.35]

Наглядное представление о спокойном движении жидкости можно получить, наблюдая за поведением брошенной на стол колоды карт. В то время как нижняя карта, достигнув поверхности стола, останется практически неподвижной, остальные скользят друг по другу и останавливаются из-за возникающей силы трения, причем путь каждой из карт будет тем дольше, чем выше она находится в колоде от поверхности стола. Возвращаясь к течению жидкости, следует сказать, что возникающая при скольжении слоев жидкости друг по другу сила внутреннего трения также противодействует движению. Согласно закону Ньютона, эта касательная сила F (отнесенная к единице поверхности), которая проявляет себя в любой точке потока в плоскости, ориентированной по течению, пропорциональна изменению скорости вдоль нормали к направлению движения Р=ц(Аи/Ап). Жидкости, подчиняющиеся этому закону, называются ньютоновскими. [c.106]

Перенапряжение восстановления кислорода на меди хотя и велико (более вольта), но скорость реакции при потенциале коррозии меди значительна. Катодная реакция восстановления кислорода при коррозии меди часто контролируется доставкой (диффузией в приэлектродном слое) кислорода и особенно в спокойных растворах электролитов. При высоких скоростях потока коррозионной среды восстановление кислорода контролируется электрохимической стадией. Но во всех случаях коррозия меди определяется скоростью катодного процесса, поэтому движение жидкости или самого медного изделия в коррозионной среде увеличивает скорость коррозии. Максимальные коррозионные разрушения наблюдаются в зоне турбулентного движения жидкостей. [c.209]

Причина парадокса Дюбуа заключается в том, что обращенное движение в эксперименте всегда отличается от обращенного движения, которое рассматривается в теории. В самом деле, обращенное движение в теории можно представить себе как результат прибавления скорости V, равной скорости движения тела, по противоположно ей направленной, ко всем частицам тела и среды. Таким образом, в обращенном движении рассматривается безграничная среда, имеющая во всех точках далеко перед телом одну и ту же скорость V. В эксперименте всегда, как бы ни был он поставлен, поток ограничен. Например, если пластинка, как это было в опытах Дюбуа, помещена в канал с проточной водой, то стенки этого канала и его дно представляют собою границы потока. Они тормозят движение жидкости и этим влияют на характер потока. В частности, скорость движения не постоянна по сечению потока, как это требуется по точному смыслу обращенного явления, а изменяется от максимального значения на некоторой оси до нуля на границах. Изменение скоростей по сечению влечет за собою, как известно из кинематики жидкости, вращение частиц. При больших значениях числа Рейнольдса, это вращение будет неустановившимся, так как поток будет турбулентным. Как увидим в дальнейшем, степень турбулентности потока существенно влияет на характер обтекания тела и на величину его сопротивления. Поэтому, когда тело движется в спокойной среде и, следовательно, вращение частиц на границах среды отсутствует, сопротивление тела, как это и наблюдал Дюбуа, будет иным, нежели в потоке, заполненном вращающимися частицами. Жуковский с помощью созданного им остроумного прибора показал на опыте, что если бы можно было привести в движение вместе с потоком и его границы, то сопротивление в прямом и обращенном движении было бы одинаковым. [c.573]

Всем известно разрушение конструкций в результате потери устойчивости, когда балки при сжатии внезапно деформируются и разрушаются. То же происходит с оболочками, подвергшимися вспучиванию. Спокойное, слоистое (ламинарное) движение воды в трубах, теряя устойчивость, внезапно переходит в турбулентное — новую форму потока жидкости, характеризующуюся хаотическим, беспорядочным движением ее частиц. Со времен Эйлера механики постоянно снабжают практику новыми выводами теории по предотвращению потери устойчивости как упругих конструкций, так и ламинарной формы движения жидкостей. [c.27]

Теплопередача в прямых трубах круглого сечения. Если движение жидкости в трубе протекает спокойно, параллельными струями, то коэфициент теплопередачи а с увеличением длины трубы стремится к некоторому определенному предельному значению [c.557]

Условия возникновения и развития свободного движения жидкости, вызываемого различием плотностей нагретых и холодных частиц, объясняются следующим образом. Если в какое-то помещение, в котором жидкая среда (например, воздух) находится в спокойном состоянии с одинаковой во всем объеме температурой, внести нагретое тело, то между этим телом и средой возникнет теплообмен. От соприкосновения с телом воздух нагревается, расширяется и плотность его уменьшается. При этом вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц воздуха возникает подъемная сила, под 42 [c.42]

Теплоотдача при ламинарном режиме. Если отсутствует свободное движение жидкости, то перенос тепла в радиальном направлении осуществляется только путем теплопроводности. При наличии свободного движения возникает турбулизация потока, и теплопередача усиливается. Эффект турбулизации оказывается наибольшим при вертикальном положении трубы и противоположном направлении свободного и вынужденного движений. Граница раздела двух движущихся навстречу друг другу потоков является очагом возникновения вихрей, которые усиливают турбулизацию. При одном и том же направлении свободного и вынужденного движения такого очага нет, и движение протекает более спокойно. [c.59]

Исторически первыми научными наблюдениями турбулентного движения были известные, относящиеся к 1883 г. опыты английского физика О. Рейнольдса, в которых он изучал движение воды в круглой цилиндрической трубе. Повышая скорость ламинарно движущейся жидкости, можно было заметить, как на подкрашенную и хорошо видимую вначале прямолинейную струйку начинают накладываться волны, распространение которых вдоль струйки говорит о появлении возмущений в ранее спокойном прямолинейном движении. Постепенно с ростом скорости воды число таких волн и их амплитуда возрастают, пока, наконец, струйка ие разобьется на нерегулярные, перемешивающиеся между собой более мелкие струйки, хаотический характер которых позволяет судить о переходе ламинарного движения в турбулентное. Описанная картина перехода полностью соответствует указанной ранее причине этого перехода. С возрастанием скорости ламинарное движение теряет свою устойчивость-, при этом случайные возмущения, которые вначале вызывали лишь колебания струек вокруг устойчивого их прямолинейного ламинарного движения, быстро развиваются и приводят к новой форме движения жидкости — турбулентному движению. [c.665]

Исследования дифференциального уравнения н форм кривых свободной поверхности потока при неравномерном движении жидкости в открытых руслах (см. 90) показали, что переход потока из бурного состояния в спокойное (переход критической глубины.) осуществляется через гидравлический прыжок. Функция /г = /(/) при критической глубине претерпевает разрыв, и —- обращается в бесконечность. Следо- [c.314]

В зависимости от соотношения сил инерции и тяжести (гравитационных сил) состояние потока может быть различным — спокойным (до-критическим), критическим и бурным (сверхкритическим) (см. 49). Исследования показывают, что и в открытых руслах режим движения жидкости может быть как турбулентным, так и ламинарным (учитывая к тому же, что под жидкостью следует понимать не только воду), а граничные поверхности русла как и в напорных трубах в одних случаях могут быть гидравлическими гладкими , в других — <(.гидравлически шероховатыми . [c.177]

Из рассмотрения формул (Х.З), (Х.5) и (Х.ба) нетрудно установить, что параметр кинетичности /7 , число Фруда Рг и число Рейнольдса Re зависят от скорости движения, т. е. состояние потока и режим его движения определяются для данного канала величиной скорости потока. Следовательно, для данного открытого русла охарактеризовать соотношение сил инерции, вязкости и гравитации, т. е. условия, при которых осуществляется изменение состояния потока и режима движения жидкости, можно графиком, где по оси абсцисс отложены скорости движения жидкости, а по оси ординат — глубины потока в русле (рис. Х.2). На этом графике нанесены прямые, отвечающие определенным значениям чисел ]/ Рг и Ке. Жирная прямая при У Рг = 1, соответствующая критическому состоянию потока, разделяет график на две части, из которых левая охватывает область спокойных потоков, а правая — область бурных потоков. Средняя заштрихованная полоса 5, ограниченная значениями числа Рейнольдса 500 и 2000, является переходной областью. Ниже этой полосы потоки ламинарные, а выше турбулентные. Таким образом, график состоит из четырех зон нижняя левая 1 — область спокойных (докритических) потоков с ламинарным режимом движения, нижняя правая 2 область бурных (сверхкритических) потоков с ламинарным режимом движения, верхняя правая 3 — область бурных (сверхкритических) потоков с турбулентным режимом движения, верхняя левая 4 область спокойных (докритических) потоков с турбулентным режимом движения. [c.180]

Первые две группы потоков — спокойные (докритические) и бурные (сверхкритические) с ламинарным режимом движения в практике гидротехнического строительства встречаются редко. Такие потоки можно наблюдать при движении жидкостей повышенной вязкости или при малых глубинах, а также в лабораторных условиях. [c.180]

Теория прыжка жидкости. Прыжок жидкости, или гидравлич. прыжок, — форма быстро изменяющегося неравномерного движения жидкости с внезапным изменением глубины потока. Это явление имеет место только в тех случаях, когда поток ив бурного состояния переходит в спокойное, т. е. когда глубина, меньшая критической, сопрягается с глубиной, большей критич. глубины. Т. о. в прыжке всегда имеются две связанные между собой тесной функциональной зависимостью глубины потока — перед прыжком, соответствующая потоку в бурном состоянии, и глубина за прыжком, соответствующая спокойному состоянию потока. Эти глубины называются сопряжением, или взаимными глу бинами прыжка (фиг. 8). [c.74]

Свободное движение жидкостей и газов возникает вследствие разности удельных весов нагретых и холодных объемов среды. Представим себе, что в помещение, где воздух находится в спокойном состоянии, внесли горячее тело. Воздух, соприкасающийся с телом, нагревается, становится легче окружающего воздуха и поднимается вверх, а холодный воздух поступает на место горячего и таким образом устанавливается естественная циркуляция, или иначе свободное движение (рис. 13-8). Таким же образом создается свободное движение около вертикальных плит (плоскостей), шара, горизонтальных и наклонных труб. Циркуляция будет происходить тем интенсивнее, чем больше высота столба горячего воздуха (для нашего примера Н) и разность средних удельных весов горячего и окружающего воздуха-у — уо [c.204]

I случай. Равномерное спокойное движение жидкости, совершавшееся с нормальной глубиной нарушено устройством плотины (см. фиг. 24-2). Анализ уравнения (24-26) показывает, что глубины потока увеличиваются по направлению течения с Ао до /г, а свободная поверхность только, понижаясь, стремится к горизонтальной плоскости. [c.422]

III случай. Гидравлический прыжок. Жидкость вытекает из-под затвора в бурном состоянии фиг. 24-7) в канал, в котором равномерное движение является спокойным (Лд > Стремясь [c.422]

Движение жидкости может быть ламинарным и турбулентным. При ламинарном режиме частицы жидкости движутся спокойно, послойно, без перемешивания (от лат. Lamina - полоска, слой). [c.40]

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ УТОЧНЕНИЕ ПОНЯТИЙ СПОКОЙНОГО И БУРНОГО ДВИЖЕНИЙ ЖИДКОСТИ. ГИДРАВЛИЧЕС КИЙ ПРЫЖОК КАК ОСТАНОВИВШАЯСЯ ВОЛНА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ [c.377]

Различают ламинарный и турбулентный режимы течения. При ламинарном режиме характер течения спокойный, слоистый, без перемешивания (от лат. lamina — полоска, слой). Ламинарное движение жидкости — это движение, при котором возможно существование стационарных траекторий ее частиц, часто повторяющих профиль канала. [c.117]

При малой интенсивности возмущений во внешнем потоке в опытах как с пластинками, так и с крыльями, удавалось затянуть переход на большие значения Ревкр> яем в случае сильно возмущенных потоков. Так, например, в пограничном слое на пластине, помещенной в мало турбулентную аэродинамическую трубу, наблюдалось ламинарное движение вплоть до критического сечения пограничного слоя, где Явбкр = 6290, а на полированных металлических крыльях самолета в полете Ревкр доводилось до величины 9300. Это показывает, что относительный размер ламинарного участка пограничного слоя на крыле, особенно в спокойном набегающем потоке, зависит от шероховатости поверхности крыла вблизи передней его кромки или наличия производственных недостатков обработки поверхности в этой области крыла. Такое отличие движения жидкости в пограничном слое от движения в трубе может быть объяснено тем, что вблизи носика крыла пограничный слой еще очень тонок, бугорки шероховатости проникнут сквозь пограничный слой и станут источниками возмущений во внешнем потоке, которые будут проходить внутрь пограничного слоя через внешнюю его границу. [c.528]

Встречается, когда на метал тпческой поверхности возникают участки с неравномерным доступом кислорода к поверхности (образование гальваионар концентрационного типа). Механизм процесса — электрохимическая коррозия с кислородной деполяризацией, при этом анодами являются участки с меньшей концентрацией кислорода. Форма повреждений равномер 1ая и язвенная. Наблюдается в спокойных жидкостях и в застойных местах прн движении жидкости в трубопроводах, теплообменниках, около линии раздела жидкость — атмосфера ма поверхности металла в царапинах, раковинах и т. д. Защитные. мероприятия- регулирование состава среды (главным образом обескислороживание) и устранение застойных явлений и других причин неравномерной аэрации [c.668]

В 1889 году Рейнольдс провел ряд экспериментов по течению в трубах. Один из его экспериментов показан в виде диаграммы на рис. 36. Длинная стеклянная трубка соединена с резервуаром, и нри добавлении красящего вещества иа входе в трубку можно было наблюдать течение через трубку. На малых скоростях красящее вещество образует тонкую прямую пить, параллельную оси трубы и показывающую, что по характеру течение является установившимся и спокойным. Этот тип течения мы называем ламинарным течением. Если скорость увеличивается ностеиенпо, то на определеппой скорости наблюдается неожиданное измепепие в характере течения нить становится крайне возбужденной и красящее вещество быстро растекается но всей трубе. Течение изменяется от ламинарного тина к колебательному или, скорее, носит хаотический характер, который мы называем турбулентным течением. Турбулентное течение намного больше распространено в природе и ип-жеиерпых приборах ио сравнению с ламинарным. Например, течение воды в реках и движение воздуха в атмосфере практически всегда турбулентно. Движения жидкостей, с которыми сталкивается инженер, в большинстве случаев турбулентные. [c.89]

Если в горизонтальную цилиндрическую полость, температура стенки которой равна 4, поместить нагретый цилиндр Т, температура которого 1, -причем то циркуляция будет протекать по схеме фиг. 14. 1к. Следует отметить, что ниже точки а движение жидкости отсутствует. Если же то циркуляция среды будет осуществляться по схеме фиг. 14. 1л. Во всем объеме выше точки а циркуляция отсутствует. При смещении в цилиндре тела Т вверх или вниз будет соответственно перемещаться и граница раздела спокойного состояния среды от воэмущенного. [c.285]

Исследования, проведенные Б. А. Бахметевым, Сметаной, Эйнвахте. ром, А. Н. Ахутиным, Н. И. Павловским и другими, показали, что основное уравнение совершенного прыжка (Х /П.12) отвечает опытным данным при отношении сопряженных глубин /12/ 12 2. При отношении сопряженных глубин /12/Й1<2, что соответствует значениям параметра кинетичности Як1<СЗ, уравнение совершенного прыжка не отвечает опытным данным, так как переход потока из бурного состояния в спокойное осуществляется в виде ряда волн, постепенно затухающих по направлению движения жидкости. Такая форма сопряжения бурного потока со спокойным получила название прыжка-волны (см. рис. ХУП.7). Структура прыжка-волны отличается от обычного совершенного прыжка здесь отсутствует завихренная водоворотная зона, а имеются лишь волновые колебания, при которых нарушается закон гидростатического распределения давлений в поперечных сечениях потока. Последними исследованиями установлено, что под первой наибольшей волной наблюдается искривление струи в таких масштабах, когда надо учитывать влияние центробежной силы. Все эти обстоятельства вызвали необходимость изыскать особую зависимость для сопряженных глубин прыжка-волны. [c.339]

Определения виды движения. Теплообмен между телами происходит в основном при движении рабочих тел около поверхностей, через которые он и осуществляется. Наука о движении рабочих тел называется гидроаэродинамикой. В ней слову жидкость придают расширенное значение, понимая под жидкостью как капельную (несжимаемая жидкость), так и упругую (газ — сжимаемая жидкость). Различают два вида движения жидкости — ламинарное и турбулентное. При ламинарном движении жидкость перемещается спокойно, образуя параллельные неперемешивающиеся струйки. Скорость движения направлена параллельно струйкам жидкости. Ввиду наличия трения, которое имеет наибольшее значение у стенки, скорость имеет меньшее значение вблизи стенки (у самой стенки она равна нулю, и жидкость как бы прилипает к стенке) постепенно к центру скорость увеличивается и по оси трубы имеет наибольшее значение. [c.51]

НИЮ К остальной площади. В некоторых случаях возможно, что этому содействуют напряжения, остающиеся в металле после изгиба. Ньюбрей недавно описал пример коррозии, вызванной различным движением жидкости. Он установил, что в насосе, изготовленном из медного сплава, началась сильная коррозия вследствие возникших токов между наружными частями, где жидкость была сравнительно спокойна, и внутренней частью, где она находилась в быстром движении. Случай перфорации в месте изгиба под прямым углом медной трубы для горячей воды, упомянутый Треше.м и Билли объясняется подобным же образом. [c.325]

Если сопоставить вероятность столкновения частиц в потоке, обусловленную градиентом скорости йь1йг, с вероятностью столкновений в спокойной жидкости, то для случая ламинарного движения жидкости получим [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...