Теория движения жидкости по трубам

ГЛАВА ПЯТАЯ ТЕОРИЯ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ ПО ТРУБАМ [c.137]

В сочетании с теорией пограничного слоя гидродинамика идеальной жидкости стала мощным средством решения задач аэродинамики самолета, гидродинамики корабля, механики движения жидкости по трубам и многих других. [c.91]

Исследование движения жидкости по трубам составляет одну из основных задач гидравлики и имеет большую давность. Первые опыты по исследованию сопротивления труб производились свыше двухсот лет тому назад. С тех пор гидравликой накоплен огромный экспериментальный материал. Нужно, однако, сказать, что большинство старых опытов (относящихся к прошлому столетию и еще более ранних) имеет весьма ограниченную научную ценность. Это объясняется, во-первых, тем, что объектом исследования было только сопротивление трубы другие факторы, связанные с сопротивлением, например распределение скоростей по сечению, как правило, не исследовались. Во-вторых, тем, что при измерении сопротивления не исключался разгонный участок, в котором законы течения отличны от законов течения в остальной части трубы. При правильной постановке эксперимента нужно брать трубы достаточно большой длины и определять сопротивление лишь для участков, находящихся за разгонным. В-третьих, и это самое главное, старые опыты по измерению сопротивления труб выполнялись и обрабатывались без направляющего воздействия теории. Так как теория не была разработана, то опыты, которые производились с разными жидкостями, при разных температурах, диаметрах труб и скоростях потока, не могли быть сравниваемы между собой и, следовательно, из результатов этих опытов нельзя было вывести какие-либо общие заключения-Многие из старых эмпирических формул дают коэффициент сопротивления трубы в функции, например, одного лишь диаметра или скорости и не содержат коэффициента вязкости жидкости. С точки зрения современной теории подобия они неправильны. [c.488]

В этот период наибольшее внимание в гидравлике уделялось таким проблемам, как гидравлические сопротивления при движении жидкостей по трубам и каналам, неравномерное и неустановившееся движение воды в открытых руслах, неустановившееся движение в напорных системах, сопряжение бьефов гидротехнических сооружений, движение наносов в реках и каналах, деформации речных русел, гидравлический и термический режимы прудов-охладителей, градирен, брызгальных бассейнов, движение грунтовых вод. Значительное внимание было уделено развитию теории моделирования гидравлических явлений. [c.711]

Так как законы турбулентного движения наиболее полно исследованы для движения жидкости по трубам, то в качестве необходимых двух дополнительных уравнений к интегральному соотношению можно использовать результаты теории течения жидкости по трубам. [c.255]

Из многочисленных экспериментальных исследований движения жидкости в трубах укажем на опыты с трубками малого диаметра французского врача и испытателя Пуазейля (1799—1869), изучавшего движение крови в сосудах, и опыты английского физика Рейнольдса (1842—1912), установившего в 1883 г. закон подобия течений в трубах. Целую эпоху в истории развития гидромеханики составляют исследования по воздухоплаванию, включающие разработку теории полета самолетов и ракет. Результаты этих исследований были изложены в трудах выдающихся русских ученых Д. И. Менделеева (1834—1907), Н. Е. Жуковского (1849—1921) и С. А. Чаплыгина (1869—1942). [c.8]

В теории начальных участков следовало бы рассматривать задачу о развитии произвольного профиля скоростей до установившегося. Ввиду крайней сложности общей задачи большая часть существующих решений посвящена изучению развития профиля скоростей в трубах с постоянной скоростью на входе по всему сечению. В этом случае длина начального участка и процесс развития профиля скоростей будет зависеть от числа Re или, точнее, от того, каким будет поток — ламинарным или турбулентным. В обоих случаях эту задачу можно рассматривать как задачу пограничного слоя. При однородном профиле скоростей на входе скорость непосредственно на внутренней стенке трубы равна нулю. Следовательно, при движении жидкости в трубе образуется тонкий пограничный слой, толщина которого постепенно увеличивается по мере увеличения расстояния от входа. Сечение, в котором пограничные слои смыкаются, является концом начального участка. [c.364]

В последнее время всесторонним теоретическим исследованием проблемы теплопередачи при движении жидкости в трубе занимался Рейхардт . В основу исследования он положил универсальный профиль скоростей при турбулентном движении, измеренный им самим в непосредственной близости от стенок. Всю область течения он разделил не на две, а на три зоны на зону чисто ламинарного течения на промежуточную зону, в которой действие молекулярной вязкости и теплопроводности сравнимо с действием турбулентного перемешивания, и на зону чисто турбулентного течения (ядро потока), в которой действие молекулярной вязкости и теплопроводности ничтожно мало по сравнению с действием турбулентного перемешивания. Для материальных характеристик, кроме коэффициентов вязкости и теплопроводности, а также удельной теплоемкости в каждой зоне берутся свои средние значения. Теория Рейхардта очень сложна, но зато она позволяет с единой точки зрения подойти к оценке всех до сих пор известных опытов, произведенных как при самых малых, так и при самых больших коэффициентах вязкости. Одним из важных результатов этой теории является опреде- [c.538]

Несмотря на то, что гидравликой уже давно был накоплен огромный опытный материал, характеризующий сопротивление различного рода шероховатых поверхностей, его научное обобщение стало возможным лишь в последнее время на основе теории подобия и теории турбулентности. Введение числа Рейнольдса в качестве параметра при обработке экспериментальных данных позволило установить, что шероховатость стенок влияет на характер движения жидкости по-разному, в зависимости от величины числа Рейнольдса. Оказывается, что трубы, которые при малых значениях числа Рейнольдса следуют закону Блазиуса и, следовательно, могут быть рассматриваемы как технически гладкие, при увеличении числа Рейнольдса обнаруживают все возрастающие отклонения от этого закона, характерные для шероховато- [c.510]

В книгу не включены материалы по теории и методам расчета теплообмена и трения при течении жидкостей и газов в трубах с непроницаемыми стенками. Вопросы трения и теплообмена при ламинарном движении жидкости в трубах достаточно полно изложены в книге проф. Б. С. Петухова Сопротивление и теплообмен при ламинарном движении жидкостей в трубах . В случае турбулентного движения жидкостей в трубах данные по трению и теплообмену можно найти во многих доступных литературных источниках. [c.6]

Быстрое развитие техники в XIX в, способствовало накоплению экспериментального материала. Интенсивное развитие получила гидравлика и в особенности экспериментальное исследование движения воды и других вязких жидкостей в трубах и каналах. В связи с этим следует остановиться на работах двух крупнейших ученых — Ж. Пуазейля и О. Рейнольдса, проводивших обстоятельные исследования по движению жидкости в трубах малого диаметра. С их именами связано открытие двух режимов движения вязкой жидкости в трубах и каналах — ламинарного и турбулентного. Работы Рейнольдса являются началом создания теории турбулентного движения, получившей ныне большое развитие и огромное применение в аэродинамике, гидравлике и метеорологии. [c.11]

Проблема турбулентности возникла в середине прошлого века, когда между теоретической гидродинамикой (с ее уравнениями Навье-Стокса) и прикладными задачами о течении жидкости или газа обнаружилось множество противоречий. Например, экспериментаторам было известно, что при достаточно больших скоростях течения жидкости по трубе сопротивление движению должно расти как квадрат средней (по сечению) скорости (закон Шези). Из теории же следовало, что сопротивление растет пропорционально первой степени скорости (закон Пуазейля). Первый шаг к примирению этих противоречий сделал О. Рейнольдс, опубликовавший в 1883 г. работу о результатах опытов с окрашенными струйками в потоке, где он ввел число Ке = УО/и В — диаметр, V — скорость, р — кинематическая вязкость) и впервые связал закон Пуазейля с ламинарным течением жидкости, а закон Шези с турбулентным движением. Он установил, что ламинарное движение устойчиво только при Ке < 2000, а при больших числах Ке возникает турбулентность. Так, для воды, текущей по трубе диаметром 1 см при комнатной температуре, ламинарный режим, как правило, кончается уже при средней скорости течения 30 см/с. [c.494]

Струйная теория исходит из условия, что жидкость идеальная, несжимаемая и невязкая, а колесо насоса с бесконечным числом тонких лопаток состоит из каналов, длина которых значительно больше их ширины. Поэтому к течению потока в колесе могут быть применены обычные законы движения потока по трубам. Но поскольку каналы рабочего колеса, обычно при конечном числе лопаток, не соответствуют предпосылкам, заложенным в струйной теории, и профиль лопаток, по существу, этой теорией не учитывается, то опытные результаты обычно не совпадают с теоретическими и в расчет приходится вводить различные поправочные коэффициенты. [c.146]

Громека Ипполит Степанович (1851—1889 гг.)—профессор Казанского университета, автор многих исследований по гидромеханике (теория винтовых потоков неустановившееся движение вязкой жидкости в трубах, распространение ударных волн в жидкостях и др.). [c.90]

O. Рейнольдсом. В дальнейшем И. С. Громека были предложены уравнения вихревого движения жидкостей, а Н. П. Петровым разработана гидродинамическая теория смазки. Большой вклад в развитие гидравлики внес Н. Е. Жуковский, разработавший теорию гидравлического удара в трубах и предложивший классическое решение ряда технических вопросов водоснабжения, гидротехники и по расчету осевых насосов. Работы В. А. Бахметьева по исследованию движения жидкостей в открытых руслах, А. Н. Колмогорова и немецкого ученого Л. Прандтля продвинули вперед изучение турбулентных потоков и позволили создать полу-эмпирические теории турбулентности, получившие широкое практическое применение. Трудами Н. Н. Павловского и его школы разработана теория движения подземных вод и развита новая отрасль гидравлики — гидравлика сооружений. [c.8]

Опыт и общая теория показывают, что среднее давление вдоль оси неподвижной трубы как при ламинарном, так и при турбулентном движении распределено по линейному закону. Рассмотренное в предыдущем параграфе течение жидкости с параболическим профилем распределения скоростей по сечению круглой трубы имеет место только при ламинарных течениях при турбулентных течениях профиль распределения скоростей становится менее вытянутым, благодаря перемешиванию и обмену количеством движения поперек трубы средняя скорость ю оказывается почти постоянной по всему сечению трубы и только в узком слое около стенок трубы, благодаря прилипанию, скорость резко падает до нуля (см. рис. 87, б). [c.244]

Но, с другой стороны, изложенная теория оказывается недостаточной для определения движения жидкостей, протекающих в трубах, ширина которых очень мала и слегка изменяется. В этом случае следует одновременно рассмотреть все движения частиц жидкости и исследовать, как они должны изменяться вследствие изменения формы трубы. Но опыт показывает, что когда труба имеет направление, немного отличающееся от вертикального, то различные горизонтальные слои жидкости почти сохраняют свою параллельность, так что один слой всегда занимает место предшествующего слоя отсюда, в силу несжимаемости жидкости, следует, что скорость каждого горизонтального слоя, измеренная по вертикальному направлению, должна быть обратно пропорциональна величине этого слоя,— величине, заданной формой сосуда. [c.304]

Для подтверждения своей теории Бенджамин организовал в гидравлической лаборатории Кембриджского университета уникальный эксперимент по формированию вращающегося потока в трубе. Однако, как указано в (49), в эксперименте было обнаружено явление, более сложное, чем то, которое подчиняется этому принципу. Основными параметрами процесса, наблюдавшегося в эксперименте, были радиус свободной поверхности в каверне и скорость ее движения. Рассмотрим схему и результаты эксперимента Бенджамина и Бернарда [49]. Прозрачная труба длиной 1650 мм и внутренним диаметром 50 мм бьша смонтирована на пяти подшипниках и снабжена приводом для приведения во вращение вокруг своей оси, расположенной горизонтально. Труба с одного конца была наглухо закрыта, а с другого на ней была смонтирована съемная заглушка, сконструированная так, чтобы ее можно было удалить на ходу, обеспечив при этом соприкосновение с атмосферой без сообщения лишнего импульса воде, заполняющей трубу. Внутри трубы имелось устройство для визуализации течения, проводилась таки е киносъемка движения. Внутренняя полость трубы перед каждым экспериментом заполнялась водой и из нее тщательно удалялся воздух. После этого трубу приводили во вращение с некоторой постоянной угловой скоростью Q и когда, по мнению экспериментаторов, вода в трубе приобретала постоянную угловую скорость fi, съемную заглушку на ходу удаляли. После удаления заглушки в жидкости возникал процесс, для изучения которого и был поставлен эксперимент. С открытого конца трубы по ее оси в центральную область жидкости внедрялась в основном цилиндрическая воздушная каверна радиусом ri <Л, где Л - радиус трубы. Каверна продвигалась от открытого конца трубы к закрытому с некоторой постоянной скоростью U- Схема каверны показана на рис. 4.19. Впереди каверны в жидкости существовал конус жидкости, не участвующий во вращении и удлинявшийся по мере продвижения каверны от открытого конца трубы к закрытому. [c.82]

Потери напора h подсчитываются приближенно по соотношениям, полученным для установившегося движения, в которые подставляются мгновенные значения средних скоростей. Общую теорию неустановившегося движения реальной жидкости в трубах см. [47]. [c.622]

Не случайно представление о безразмерных определяющих параметрах, характеризующих режимы движения, внедрено в практику только в XX столетии. Ведь совсем недавно была осознана возможность перенесения результатов измерений в движениях жидкости (например, ртути) по цилиндрическим трубам на соответствующие аналогичные движения газа (например, воздуха). Соответствующее обоснование просто оно теперь представляется многим тривиальным, но это было понято уже после проведения большого числа опытов, обрабатывавшихся не всегда правильно. Полное осмысливание указанных теорий помимо знаний и опытности требует также хорошей физической интуиции. [c.7]

Полуэмпирическая теория турбулентности дает следующее объяснение приведенным закономерностям изменения коэффициента к. Толщина ламинарного слоя, расположенного у стенки русла, изменяется в зависимости от числа Рейнольдса. С уменьшением числа Рейнольдса толщина ламинарного слоя увеличивается, а с увеличением числа Рейнольдса она уменьшается. В области гидравлически гладких труб, соответствующей сравнительно малым числам Рейнольдса, выступы шероховатости стенок русел полностью находятся в ламинарном слое и по существу не оказывают сопротивления движению жидкости. В этой области сопротивление движению обусловливается только внутренними сопротивления.ми, вызванными турбулентным перемешиванием. В области квадратичного сопротивления, соответствующей большим числам Рейнольдса, вследствие относительно малой толщины ламинарного слоя выступы шероховатости стенок русел попадают в ядро течения и оказывают дополнительное сопротивление движению жидкости. В переходной области выступы шероховатости стенок русел частично находятся в ламинарном слое, а частично попадают в ядро течения. В этой области сопротивления движению жидкости, обусловленные внутренними сопротивлениями и шероховатостью стенок русел, соизмеримы. [c.42]

Существование двух резко различающихся типов течений — ламинарных и турбулентных — было замечено еще в первой половине XIX века, но теория турбулентности появилась только вместе с замечательными работами Осборна Рейнольдса (1883, 1894). В этих работах он уделил основное внимание условиям, при которых ламинарное течение жидкости в трубах превращается в турбулентное, и установил общий критерий динамического подобия течений вязкой несжимаемой жидкости. В отсутствие внешних сил таким критерием является, кроме геометрического подобия, совпадение значений так называемого числа Рейнольдса Re = IУL/v, где V и L — характерные масштабы скорости и длины в рассматриваемом течении, а V — кинематический коэффициент вязкости жидкости. С динамической точки зрения число Ке может быть интерпретировано как отношение типичных значений сил инерции и сил вязкости, действующих внутри жидкости. Силы инерции, вызывающие перемешивание различных объемов жидкости, движущихся по инерции с разными скоростями, осуществляют (в трехмерной турбулентности) передачу энергии от крупномасштабных компонент движения к мелкомасштабным и тем самым способствуют образованию в потоке резких мелкомасштабных неоднородностей, свойственных турбулентным течениям. Силы вязкости, наоборот, приводят к сглаживанию мелкомасштабных неоднородно- [c.10]

Неустановившиеся течения в напорных системах (гидравлический удар и уравнительные резервуары). Явление гидравлического удара уже давно привлекает внимание исследователей. Первыми работами по теории гидравлического удара были исследования И. С. Громеки ), который дал строгое изложение основ волнообразного движения жидкости в упругих трубах с учетом инерции оболочки и сил сопротивления, и клас- [c.720]

Очень часто жидкость и газ при их совместном движении по трубе либо, по тому или иному каналу образуют двухфазную или двухкомпонентную смесь, в которой в одном случае основной компонентой является жидкость, содержащая в себе пузырьки газа, в другом случае — газ, несущий капли жидкости. По сути дела, потоки таких газожидкостных систем относятся к тому же классу явлений, что и рассмотренные выше потоки жидкости с твердыми частицами. Все эти случаи движения являются предметом теории многокомпонентных потоков, об основах которой говорилось выше. [c.772]

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]

В книге изложены элементы теории неустано-вившегося движения жидкости по трубам, теория гидравлического тарана и гидротаранных установок, уделено особое внимание вопросу конструирования высоконапорных таранов, приведены методы расчета и подбора рационального режима работы установок. [c.2]

В случав более сложных процессов число ограничительных условий возрастает обычно настолько, что М. фактически становится невозможным либо не выполняется основная предпосылка М. (Л— >1), либо попытка удовлетворить все связи одновременно приводит к практически нереализуемым значениям параметров модели. В этих условиях мотод модели принимает форму приближенного М. Принцип приближенного М. основан на идее о постепенном вырождении критериев, т. е. о постепенном ослаблении влияния каждого данного критерия при неограниченном его возрастании или убывании (см. Подобия теория). В условиях полного вырождения критерия (т. е. в области частичной автомодельности) пренебрежение выраженными в нем связями вообще не может отразиться на результатах эксперимента. В общем случае невыполнение любого из ограничительных требований приводит к нарушению подобия воспроизводимого явления и образца. Но отклонение от полного подобия будет тем слабее, чем ближе отброшенный критерий к вырождению. Практически во многих случаях пренебрежение отдельными ограничительными условиями но ухудшает заметно результатов эксперимента. Так, в условиях движения жидкости по трубе изменение критерия Не от 10 до 10= (за характерный размер принят диаметр трубы) связано с очень существенным изменением свойств потока. Однако при возрастаниц Не от 10" до 10 свойства потока почти не меняются. Аналогично значениям Не, меньшим критического ( 2300), отвечает область автомодельности — при Не < 2300 движение (не осложненное дополнительными эффектами) имеет ламинарный характер и всо течения подобны друг другу, хотя и могут различаться по значениям Не во много десятков раз. Количественной мерой расхождения результатов точного и приближенного М. служит мера искажопия — абсолютная (Ди" и относительвдя (е = Ди 7и ), где Дм = [и" — [c.264]

В своем трактате Общие принципы движения жидкостей (1755) Эйлер впервые вывел основную систему уравнений движения идеальной жидкости, положив этим начало аналитической механике сплошной среды. Гидродинамика обязана Эйлеру расширением понятия давления на случай движущейся жидкости. Стоит вспомнить слова Эйлера относительно того, что жидкость до достижения тела изменяет свое направление и скорость так, что, подходя к телу, протекает мимо него вдоль его поверхности и не прилагает к телу никакой другой силы, кроме давления, соответствующего отдельным точкам соприкосновения . В этих словах Эйлера, в противовес ньютонианским взглядам на ударную природу взаимодействия твердого тела с набегающей иа него жидкостью, выдвигается новое для того времени представление об обтекании тела жидкостью. Давление определяется не наклоном поверхности в данной точке к направлению набегающего потока, а движением жидкости вблизи этой точки поверхности. Эйлеру принадлежит первый вывод уравнения сплошности жидкости (в частном случае движения жидкости по трубе это уравнение в гидравлической трактовке было дано задолго до Эйлера в 1628 г. учеником Галилея Кастелли), своеобразная и ныне общепринятая формулировка теоремы об изменении количества движения применительно к жидким и газообразным средам, вывод турбинного уравнения, создание теории реактивного колеса Сег-нера и многое другое. [c.20]

При исследовании турбулентного движения однородной жидкости по трубам была создана полуэмп11рнческая теория, объясняющая особенности сопротивления трения. [c.72]

Громека Ипполит Степанович (1851—1889) — профессор Казанского универ- ситета, автор трудов по механике жидкостей и газов по теории капиллярных яв--лений, движениям жидкости в трубах, по распространению звука и др. [c.146]

Исходя из предпосылки, что добавка твердых частиц всегда вызывает увеличение потерь давления на единицу длины трубы, многие авторы пытались сделать обобщения на основе наблюдаемых явлений установить соотношение между избыточными потерями давления, вызванными присутствием твердых частиц, с модифицированным числом Рейнольдса течения в трубе [45, 120, 311, б51, 822] и выявить общие закономерности на основе изучения движения отдельной частицы [822] и влияния твердых частиц на локальнзгю турбулентность жидкости [401]. К перечисленным с.ледует добавить работы [5, 210, 427], авторами которых была установлено, что отношение размера частиц к диаметру трубы несущественно. В работах [427, 869] изучалась дискретная фаза. Сообщалось также [304], что в некоторых случаях при добавлении твердых частиц (стеклянных шариков диаметром 200 мк) потери давления при течении по трубе снижались до меньшего уровня, чем в потоке чистого воздуха авторы работы [636] наблюдали в некоторых условиях возникновение непредвиденных градиентов давления. Подробнейшие исследования были выполнены Томасом [798—806], из которых следовало, что в некоторых случаях причиной снижения давления в присутствии частиц твердой фазы является неньютоновская природа смеси. Подробный обзор статей по рассматриваемому вопросу содержится в работе [167]. Обзор выявленных соотношений между потерями давления и содержанием частиц в двухфазном потоке, а также анализ методов теории подобия можно найти в работе [175]. [c.153]

Основоположником теории движения тел с переменной массой считают проф. И. В. Мещс.рского, опубликовавшего в 1897 г. работу Динамика точки пере 1енной массы . Последующие его исследования были опубликованы в 1952 г. в монографии Работы по механике переменной массы . Исследования И. В. Мещерского послужили, в частности, базой для изучения законов движения жидкости с переменным расходом по трубам и в открытых каналах. В гидравлике эти вопросы связаны с решением многих задач в области водопроводных и вентиляционных систем, а также в област гидротехники (и, в частности, ирригации) и т. д. [c.128]

Приближенное решение для ламинарного течения в призматических трубах произвольного сечения с достаточной для практических расчетов точностью может быть получено на основании применения рассматриваемой в теории упругости так называемой гидродинамической аналогии при кручении. Эта аналогия впервые была установлена Буссинеском, показавшим, что дифференциальные уравнения и условия на контуре, служащие для определения функции напряжений ф при кручении призматических стержней, тождественны с уравнениями для определения скоростей различных слоев вязкой жидкости при ее движении по трубе того же поперечного сечения, что и скручиваемый [стержень. [c.152]

Из потока жидкости в трубе неизменного сечения / выделим двумя сечениями I-I и Л-11, расположенными на расстоянии dz, элементарный объем движущейся жидкости и применим к нему теорему о количестве двигкения. Из теоретической механики известно, что производная по иремени от количества движения материальной системы равна сумме приложенных к системе внешних сил, т. е. [c.24]

Выше мы определили, что совместное движение жидкости п газа в трубах сопровождается при определенных условиях возникновением спектра волн на поверхности раздела, причем скорость распространения каждо11 волны зависит от ее амплитуды. Очевидно, средняя скорость спектра должна быть определена как некоторая средняя интегральная всех его скоростей. Однако в теории волнового движения в подобных случаях искомые величины определяются по волне с максимальной амплитудой, а расхождения учитываются поправочным коэффициентом. На этом основании для среднеинтегральной скорости волны в нашем случае можем написать [c.76]

Прямые скачки уплотнения в газах. Выше было показано, что непрерывное двил<ение сжимаемой жидкости, в котором удовлетворяются условия неразрывности и адиабатичности и уравнение количества движения для невязкой жидкости, является изэнтропическим. Замечено, однако, что при движении реальных жидкостей в трубах могут происходить резкие изменения давления, плотности, температуры и скорости, конечные по величине. Такие разрывы параметров течения, называемые ударными волнами, не могут быть объяснены IB рамках теории изэнтропичеокого движения. Рассмотрим одномерный контрольный объем, включающий в себя стационарный разрыв (скачок уплотнения), нормальный к направлению движения потока (рис. 14-23). Характеристики течения до скачка уплотнения обозначим индексом 1, а течения за скачком уплот- [c.363]

Рассмотренные в предыдущих двух главах движения вязкой жидкости относились к числу ламинарных движений. Траектории частиц, линии тока, поля скоростей и давлений в этих движениях имели совершенно определенный, регулярный характер. Выражением этой регулярности ламинарного движения служил тот факт, что общая картина наблюдающихся в действительности ламинарных движений и многие их детали достаточно хорошо описывались решениями уравнений Стокса при соответствующих, также регулярных , начальных и граничных условиях. Можно, например, вспомнить пуазейлево движение вязкой жидкости по круглой трубе, соответствие теоретически рассчитанных характеристик которого (парабола скоростей, формулы расхода и сопротивления) опытным данным уже давно блестяще подтверждено. То же относится к многочисленным другим примерам ламинарных движений вязкой жидкости движению смазки в узких зазорах между валом и цапфой подшипника, вполне удовлетворительно описываемому гидродинамической теорией смазки подшипников, движениям в ламинарных пограничных слоях, с достаточной точностью рассчитываемым по теории, изложенной в предыдущей главе, и др. [c.522]

Это условие осуществимости ламш арного движения в круглой цилиндрической трубе является необходимым, но не достаточным, так как на характер течения влияют ещё длина трубы и условия входа в трубу. Вторым условием осуществимости ламинарного движения в трубе служит условие, определяющее длину того начального участка, на протяжении которого может развиться ламинарное движение при любы условиях входа жидкости в трубу. Об этом условии мы будем подробно говорить в главе X, пока же заметим, что длина I начального участка по данным теории и эксперимента должна удовлетворять следующему неравенству. [c.129]

Основное отличие турбулентного движения от ламинарнои> заключается в том, что в турбулентном двингении, кроме компонентов скорости, параллельных оси трубы, имеются комнп-ненты скорости, перпендикулярные к оси. Вследствие этого и происходит поперечное перемешивание частиц жидкости в трубе. Другое отличие турбулентного движения от ламинарного состоит в том, что ламинарное движение может быть и установившимся, и неустановившимся турбулентное же движение по самой своей сути есть движение неустановившееся, даже в том случае, если оно происходит под действием постоянной во времени разности напоров. Частицы жидкости при турбулентном движении ведут себя примерно так, как молекулы, по представлениям кинетической теории газов они находятся в состоянии беспорядочного, хаотического движения. Поэтому турбулентное движение можно охарактеризовать еще как движение, не направляемое стенками трубы, вообще, как движение, не направляемое твердыми границами потока. [c.462]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...