Линия тока, трубка тока и струйка

В чем сущность основных понятий гидродинамики поток жидкости поверхностные и массовые силы, действующие на жидкость установившееся н неустановившееся движение равномерное и неравномерное движение напорное и безнапорное движение траектория движения частицы линия тока трубка тока элементарная струйка смоченный периметр живое сечение гидравлический радиус объемный и массовый расход [c.64]

Эти понятия близко совпадают с приведенными выше понятиями линии тока, трубки тока и элементарной струйки. [c.19]

Трубки тока и струйки тока. Если мы проведем линию тока через каждую точку замкнутой кривой, то получим трубку тока. [c.17]

Если провести линии тока через все точки какого-нибудь небольшого замкнутого контура, то при условии, что поле скоростей везде непрерывно, эти линии образуют на сколь угодно большом протяжении так называемую трубку тока. Такая трубка обладает той особенностью, что жидкость внутри нее в рассматриваемый момент времени течет, как в трубке с твердыми стенками. В самом деле, согласно определению, жидкость течет параллельно линиям тока если бы жидкость проходила через стенку трубки тока, то это означало бы, что существует составляющая скорости, перпендикулярная к линиям тока, что противоречит определению последних. Жидкость, текущая внутри трубки тока, называется жидкой струйкой. При установившихся течениях трубки тока сохраняются неизменными все время и жидкость течет в них все время как в трубках с твердыми стенками. При неустановившихся течениях в трубках тока в каждый следующий момент времени текут иные частицы, чем в предыдущий момент. Мысленно разбивая все пространство, занятое жидкостью, на трубки тока, можно получить очень наглядное представление о течении жидкости. При решении многих простых задач, например, при изучении движения жидкостей в трубках и каналах, допустимо рассматривать все пространство, занятое потоком жидкости, как одну единственную жидкую струйку. При таком способе исследования неодинаковость скоростей в поперечном сечении трубы или канала оставляется без внимания и весь расчет сводится к получению некоторых закономерностей для средней скорости течения. [c.52]

Проще всего математически сформулировать это требование для установившихся движений, для которых форма линий тока достаточно известна. В таком случае очевидно, что через каждое поперечное сечение трубки тока должна протекать в единицу времени одна и та же масса жидкости. В самом деле, если бы эта масса для двух поперечных сечений не была одинакова, то масса жидкой струйки между обоими поперечными сечениями должна была бы неограниченно возрастать или убывать, что противоречит условию установившегося состояния течения. Пусть F есть поперечное сечение трубки тока в каком-либо месте, W — средняя скорость в этом сечении , р — плотность в этом сечении тогда объем жидкости, протекающий в единицу времени через рассматриваемое сечение, будет равен Fw, а масса жидкости, протекающая через это же сечение, будет равна pFw. Таким образом, требование сохранения массы сводится к тому, чтобы во всех поперечных сечениях одной и той же трубки тока величина pFw имела постоянное значение, т. е. чтобы соблюдалось уравнение [c.53]

В поступательном движении, основываясь на принятом способе описания Эйлера, введем следующие понятия линия и трубка тока, элементарная струйка. [c.38]

До сих пор мы предполагали, что струя выходит из насадка с довольно плавными переходами от вертикальной стенки, в этом случае струя выходит из отверстия параллельными трубками тока, заполняя все отверстие примерно так, как показано на рис. 301, а. Если не сделать плавных переходов к насадку от стенок, то струя будет сжиматься (рис. 301, б). Такое сжатие струи легко объяснить. Крайние струйки жидкости, подходящие к отверстию вдоль стенки, далее вследствие своей инерции стремятся к центру струи, и только под давлением частиц, идущих ближе к центру струн, крайние линии тока выпрямляются. В этом случае минимальное сечение струи, сечение в том месте, где трубки тока практически выпрямляются, меньше сечения отверстия. Величина отношения площади минимального сечения струи к площади отверстия зависит от формы краев отверстия и определяется опытным путем. [c.374]

Согласно этому уравнению скорость жидкой струйки обратно пропорциональна ее поперечному сечению. Разделим все пространство, занимаемое потоком жидкости, на такие трубки тока, чтобы через каждую из них в единицу времени протекали равные количества жидкости. Тогда в тех местах потока, где скорость больше и, следовательно, поперечные сечения трубок тока меньше, трубки тока будут расположены гуще и, наоборот, в тех местах потока, где скорость меньше, трубки тока будут расположены реже. Число трубок тока, пронизывающих единицу площади в каком-нибудь месте потока, пропорционально скорости течения в этом месте. Следовательно, картина трубок тока несжимаемого потока дает представление об этом потоке не только направлением линий тока в каждом месте, но и густотой расположения трубок. [c.54]

Вихревая линия, вихревой шнур и вихревая трубка. Эти понятия используются для геометрической характеристики поля векторов угловых скоростей вращения частиц жидкости и установления связи между этими частицами. Эти понятия аналогичны понятиям линия тока , элементарная струйка и [c.44]

Если в движущейся жидкости построить достаточно малый замкнутый контур и через все его точки провести линии тока, образуется трубчатая поверхность, которая называется трубкой тока. Поскольку скорости направлены по касательной к трубке тока, а нормальные составляющие скорости на поверхности трубки тока отсутствуют (или равны нулю), между внутренней и внешней сторонами поверхности тока отсутствует обмен частиц. Следовательно, трубка тока ведет себя как трубка с непроницаемыми стенками. Часть потока, заключенная внутри тр> ки тока, называется элементарной струйкой (рис. 3.2). [c.47]

Наглядное представление о линиях тока в стационарном потоке можно получить, выпуская в текущую жидкость тонкие струйки густой крас ки. Для этого служит плоский со суд, поперек которого расположен ряд трубок с тонкими отверстиями трубки погружены в поток жидкости краска под небольшим давлением мед ленно вытекает из отверстий (рис 297). Эти струйки краски, двигаясь вместе с частицами жидкости дают представление о траектории частиц, а значит (в случае ста ционарного потока), и о линиях тока. С помощью этой установки мож но получить картину распределения линий тока в различных слу -чаях стационарного течения. На рис. 298 для примера схематически [c.521]

Если в потоке движущейся жидкости (рис. 22.3) выделить элементарную площадку ограниченную контуром К, и через все его точки провести линии тока, отвечающие определенному моменту времени, то образуется трубчатая поверхность, называемая трубкой тока. Жидкость, движущаяся внутри трубки тока, называется элементарной струйкой, т. е. она является частью потока бесконечно малого поперечного сечения. Сечение, расположенное нормально к линиям тока, называют живым сечением элементарной струйки. [c.274]

Если в движущейся жидкости выделить эле.ментарную площадку с площадью поперечного сечения йа и через ее контур провести совокупность линий тока, то боковая поверхность образует трубку тока. Жидкость, протекающая внутри трубки тока, называют элементарной струйкой, которая обладает следующими свойствами [c.30]

В потоке жидкости проведем замкнутый контур, ограничивающий поверхность элементарно малой площади. Через каждую точку контура может быть проведена линия тока (рис. 2.5). Поверхность, образованная этими линиями тока, называется трубкой тока. Скорости жидкости касательны к поверхности трубки тока, поэтому между жидкостью, движущейся в трубке тока, и остальным потоком нет обмена массами жидкости. Масса жидкости, текущей внутри трубки тока, называется элементарной струйкой. Совокупность элементарных струек образует поток жидкости или газа. [c.70]

Это уравнение выражает условие неразрывности струйки. В частности, из уравнения (114) следует, что для несжимаемой жидкости при сужении трубки тока — сгущение линий тока — скорость возрастает, а при ее расширении — расхождение линий тока — падает (этот результат прекрасно иллюстрируется спектрами течений, рассмотренных в 18). Трубки тока должны быть замкнутыми или заканчиваться на границах жидкости, поскольку при Дсо О скорость и сю, что невозможно. [c.95]

Совокупность линий тока, проходящих через замкнутый контур L, образует трубчатую поверхность — трубку тока. Жидкость, находящаяся внутри трубки тока образует струйку. Если контур L мал, то трубка тока и струйка называются элементарными. [c.52]

Если в потоке жидкости взять замкнутую линию 2 (см. рис. 3.1), состоящую из бесконечного множества точек, и через каждую из этих точек провести линию тока 3, то множество этих линий образуют трубчатую поверхность. Такую поверхность принято называть трубкой тока, а часть потока внутри этой поверхности — струйкой. Струйку жидкости бесконечно малой толщины принято называть элементарной струйкой. [c.46]

Возьмем в пространстве замкнутую кривую (рис. 23, а) и проведем линию тока через каждую ее точку. В результате мы получим трубку тока (рис. 23, а). ЕсЛи поперечное сечение трубки тока имеет бесконечно малые размеры, то она называется струйкой тока (рис. 23, б). [c.106]

При движении частиц жидкости различают линию тока, элементарную струйку, вихревую линию и вихревую трубку. [c.22]

Совокупность линий тока, проходящих через контур элементарной площадки, составляет трубку тока. Жидкость, заполняющая трубку тока, называется элементарной струйкой. Скорости и площади живых сечений (перпендикулярных скоростям движения жидкости) элементарной струйки могут меняться. Скорости же в пределах одного живого сечения элементарной струйки вследствие его малости одинаковы. Для элементарной струйки соблюдается равенство [c.20]

При неустановившемся движении форма и расположение элементарной струйки непрерывно меняются. Если движение установившееся, можно считать, что площадь данного поперечного сечения и его форма с течением времени не меняются, жидкость через поверхность трубки тока не перетекает, так как в этом случае траектории частиц совпадают с линиями тока, скорость в поперечном сечении постоянна, так как оно мало. [c.29]

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]

При установившемся движении линии тока совпадают с траекториями частиц жидкости. При неустановившемся движении они не совпадают, так как каждая частичка жидкости лишь одно мгновение находится на линии тока, которая сама существует лишь одно мгновение. В следующий момент существуют другие линии тока, на одной из которых будет располагаться частица и т. д. Если выделить в движущейся жидкости достаточно малый контур, ограничивающий элементарно малую площадку Доз (рис. 4-2), то поверхность, образуемая линиями тока, проходящими через все точки этого контура, выделяет трубку тока. Если же через все точки площадки А(о провести линии тока, то полученный объемный пучок линии тока будет называться элементарной струйкой жидкости. Таким образом, элементарная струйка жидкости заполняет трубку тока и ограничена линиями тока, про- [c.75]

Элементарная струйка. Если в, движуш,ейся жидкости выделить бесконечно малый замкнутый контур и через все его точки провести линии тока, соответствующие данному моменту времени, получится как бы трубчатая непроницаемая поверхность, называемая трубкой тока. [c.26]

Изучение потока жидкости в трубопроводе показало, что ее частицы, расположенные вблизи оси, движутся с большими скоростями, чем частицы, находящиеся у стенок. При рассмотрении гидродинамических явлений выделяют элементарную струйку, размеры поперечного сечения которой бесконечно малы, а значит, скорость ее течения можно принять постоянной. Для определения понятия элементарной струйки дополнительно вводят понятия линии и трубки тока. [c.226]

Поток можно рассматривать как совокупность элементарных струек. Сечение трубки тока б/со, перпендикулярное ее образующим, называют живым. В установившемся потоке форма элементарных струек постоянна, а в неустановившемся - непрерывно изменяется. При изучении элементарной струйки уравнения Эйлера записывают в так называемой естественной форме. Координатными осями в этом случае будут касательная, главная нормаль и бинормаль к линии тока, причем проекции действующих сил на бинормаль равны нулю. Обозначая направление касательной к линии тока через / (см. рис. 7.2, б), а главной нормали через г и составляя суммы проекций действующих сил, получаем [c.226]

В кинематике и динамике рассматривается струйчатая модель движения жидкости, при которой поток представляется состоящим из отдельных элементарных струек. При этом элементарная струйка представляется как часть потока жидкости внутри трубки тока, образованной линиями тока, проходящими через бесконечно малое сечение. Площадь сечения трубки тока, перпендикулярную к линиям тока, называют живым сечением элементарной струйки. [c.25]

Рассматривая распределение давления вдоль передней образующей цилиндра, можно заметить, что отношение максимального и минимального давлений достаточно для разгона газа в струйке тока до числа Маха 1.49. Однако вследствие бокового растекания линия, параллельная передней критической линии цилиндра, не является струйкой тока. Поэтому для расчета местного числа Маха было произведено измерение давления вдоль передней образующей трубкой Пито (рис. 1, кривая 2). Насадок был направлен по оси вверх. Максимум давления соответствует = 0.14. При > 0.08 имеем Р < в основном из-за несовпадения оси насадка с направлением местного потока (вследствие скоса потока в меридианальной плоскости). С уменьшением от 0.08 до 0.06 максимум полного давления возрастает до 16.5, что обусловлено уменьшением местного скоса потока. Далее уменьшается. Это объясняется тем, что хотя местный скос потока и уменьшается, однако вследствие бокового растекания, к поверхности цилиндра подходят новые струйки тока, проходящие ближе к отрывной области (рис. 2) и, следовательно, имеющие меньшее полное давление. Минимум р совпадает с линией отрыва потока 2. На участке 0 < 2 ° < 0.04 насадок снова направлен по направлению местного потока, т.е. показывает донное давление. Наибольшее число Маха, подсчитанное по р и при z° = 0.04, равно 1.26. [c.497]

Вихревая трубка - аналог трубки (поверхности) тока. Это поверхность, образованная вихревыми линиями, проведенными через все точки бесконечно малого замкнутого контура. Вихревая нить - аналог струйки - это жидкость, заключенная в вихревой трубке. Если вихревая трубка имеет конечные размеры, то частицы, заполняющие ее и находящиеся во вращательном движении, образуют вихревой шнур. [c.37]

По методу Эйлера исследуют поле скоростей, в котором векторы скорости у(дс, у, г, О приписаны фикс1 ванным точкам пространства, заполненного сплошной жидкостью. При этом используется струйная модель движения жидкости, по схеме которой частицы жидкости проходят через определенные зафиксированные точки пространства (дс, у, г) (рис. 3.2). Элементами этой модели являются условные понятия линия тока, трубка тока и элементарная струйка. [c.51]

В аэродинамике рассматриваются понятия отрубке тока и струйке жидкости нли газа. Если через точки элементарного замкиутного контура (рис. 2.1.1, б) провести линии тока, то они образуют поверхность, которая называется поверхностью трубки тока часть жидкости, ограниченная этой поверхностью, и будет трубкой тока. Если через точки элементарного замкнутого контура провести траектории, то образуется поверхность, которая ограничивает часть жидкости, называемую струйкой. Трубка тока и струйка газа, проведенные через точки одного и того же замкнутого контура в установившемся потоке, совпадают. [c.70]

Применим - теорему Бернулли к рассмотрению работы прибора, который служит для измерения скорости полета самолетов. Этот прибор состоит из трубки, открытый конец которой направлен против потока, а другой конец соединен с одним из отверстий манометра (рис. 16.1). Трубка вставлена в кожух, в котором на расстоянии 3,5 диаметров кожуха расположены отверстия. Кожух соединен с другим отверстием манометра. Трубка обычно имеет диаметр, равный 0,3 диаметра кожуха. Выберем систему координат, жестко связанную с прибором, и применим интеграл Бернулли для струйки тока потока обтекающего прибор, которая проходит через точки Л и В. В точке А поток останавливается (и = 0) —критическая точка потока. В ней происходит разделение струй. В точке В возмущение, вызванное прибором, не сказывается и скорость в ней равна скорости vq набегающего на прибор потока. При скоростях, меньших 60 м/с, воздух можно рассматривать как несжимаемую жидкость, Считая, кроме того, что массовые силы отсутствуют, применим интеграл Бернулли для линии тока, ироходя- [c.256]

Элементарной струйкой называется струйка, боковая поверх-HO Tb Wro poH образов а линиями тока, прохбдящйми через точки очень малого (в пределе — бесконечно малого) замкнутого контура. Таким образом, эта струйка оказывается изолированной от окружающей ее массы ж идкости и имеет малую площадь поперечного сечения До (в пределе da), которая может меняться по длине. Длина этой стру] ки неограниченна. Боковая поверхность струйки непроницаема для жидкости, т. е. ее можно представить в виде трубки, внут зи которой течет жидкость. [c.65]

Построим вокруг точки 1 замкнутый контур, образующий бесконечно малую площадку d( >i, и через все точки данного контура проведем линии тока (рис. 3.2). Эти линии образуют поверхность, которая называется трубкой тока. Если через все точки бесконечно малой площадки d oj проведем линии тока, то получим элементарную струйку, представляющую собой пучок линий тока. [c.66]

Нормальные сечения струйки (A oi, Дсоа на рис. 61) малы, но вместе с тем не одинаковы в разных местах. Иначе говоря, пучок линий тока внутри трубки может сгущаться и. расширяться. [c.94]

Выделим в жидкости элементарнуж) площадку Де и через все точки на ее контуре проведем линии тока (рис. 31), совокупность которых образует некоторую поверхность, называемую трубкой тока. Жидкость, заполняющую трубку тока, называют элементарной струйкой. При установившемся движении жидкости форма всей элементарной струйки остается неизменной во времени. Это объясняется тем, что линии тока, из которых состоит трубка, с течением времени не меняют свою форму. Кроме того, линии тока при таком движении являются также траекториями частиц жидкости. Перетекание ее через боковую поверхность из одной трубки тока в другую [c.54]

Если заставить воду течь с небольшой скоростью в стеклянной трубке, то, вливая в воду тонкой струйкой чернила, мы увидим, что они движутся вдоль трубки в виде тонкой, резко очерченной нити. Это говорит нам о том, что частицы воды в трубке движутся струями по определенным линиям, называемым в гидродинамике линиями тока. Такое струйное или слоистое движение жидкости или газа называют л а-м и н а р н ы м (от слова lamina — слой). [c.225]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...