Условия при моделировании гидравлических явлений

УСЛОВИЯ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ [c.508]

Моделирование гидравлических явлений воздухом облегчает условия проведения опытов, так как при этом для напорных потоков исключается необходимость водооборота, а для безнапорных потоков, кроме того, появляется возможность на небольших моделях (масштаб [c.511]

Моделирование гидравлических явлений воздухом облегчает условия проведения опытов, так как при этом для напорных потоков исключается необходимость водооборота, а для безнапорных потоков, кроме [c.511]

При моделировании необходимо обращать особое внимание на выбор масштаба модели, исходя из требований соблюдения следующих условий подобия гидравлических явлений, вытекающих из законов подобия. [c.508]

Должно быть выдержано подобие в отношении шероховатости стенок. Для получения на модели явлений, связанных с пограничным слоем, и установления точного распределения скоростей в потоке модель должна быть геометрически подобна натуре во всех деталях вплоть до геометрического подобия шероховатости. В большинстве случаев, как указывалось выше, это неосуществимо. Поэтому при моделировании исходят из подобия сопротивлений в модели и натуре, подбирая на модели тип шероховатости, отвечающий этому условию. При этом исследования могут быть распространены лишь на изучение средних гидравлических элементов (средних скоростей в сечении и т. д.). [c.506]

Другим преимуществом гидравлических моделей является относительная простота задания сложных условий однозначности решения. Это позволяет более эффективно его использовать при решении локальных пространственных задач и задач, относящихся к сравнительно слабо изученным гидравлическим явлениям, а также в случае недоказуемости сходности решений, получаемых при численном моделировании. [c.123]

Математическое моделирование. При исследовании гидравлических процессов с помощью математического моделирования изучаются явления, отличные от натурных (физических), но описываемые теми же математическими уравнениями. Совокупность уравнений, описывающих определенный физический процесс, называют математической моделью, а изучение его поведения в тех или иных условиях путем решения этих уравнений — математическим моделированием. В отличие от физического (натурного) моделирования математическое не имеет границ при соответствующей математической модели. Математическая модель гидравлического явления или процесса обычно создается на основании применения к ним наиболее общих законов механики таких, как сохранение движения, массы и энергии. Записывая эти законы в виде систем дифференциальных уравнений и аналитически их исследуя, т. е. используя методы классической механики, можно получить информацию о процессах или явлениях, [c.313]

Математическая модель машины или аппарата отражает их рабочие процессы с известным приближением. Расчетные соотношения, входящие в математическую модель, как правило, отражают закономерности отдельных явлений, составляющих рабочий процесс, без учета взаимного влияния. Например, формулы для определения гидравлического сопротивления различных участков гидравлического тракта получены на основе экспериментов в идеализированных условиях (равномерное поле скоростей на входе, однородное температурное поле, отсутствие внешних возмущений и т. д.). В реальных конструкциях эти условия не соблюдаются. Поэтому иногда при разработке нов ых конструкций прибегают к техническому моделированию устройств, когда до постройки машины или аппарата их отдельные качества или итоговые характеристики изучаются на моделях в лабораторных условиях. Например, при продувке уменьшенных моделей самолетов или автомашин в аэродинамических трубах можно выявить их сопротивление движению и зависимость этого сопротивления от формы их отдельных элементов, устойчивость машины при дв ижении и режимы, опасные с точки зрения потери устойчивости, и т. д. Таким образом, техническое моделирование представляет собой разновидность экспериментального исследования, при котором изучаются характеристики рабочего процесса конкретной машины или аппарата на модельной установке. [c.23]

Обычно гидравлические исследования явлений, происходящих в натурных условиях (в натуре), проводятся в лабораториях на моделях. При этом явление воспроизводится в том или ином масштабе, в соответствии с правилами моделирования, излагаемыми ниже. [c.299]

Чтобы выяснить влияние отдельных факторов на работу аппарата, можно произвести ряд подробных исследований его в эксплуатационных условиях. Такие исследования кропотливы, требуют большой затраты труда и средств и не всегда дают надежные результаты. Кроме того, вследствие ряда технических трудностей, возникающих при испытании, и невозможности непосредственных измерений многие стороны явления остаются совершенно неизученными. Описываемый ниже метод моделирования позволяет характер движения рабочей жидкости, гидравлическое сопротивление газоходов и теплообмен в них изучать на уменьшенных моделях. При этом вместо изучения в аппаратах движения горячих газов в модели можно изучать движение холодного воздуха или воды. Модель можно изготовить с прозрачными стенками в этом случае характер движения рабочей жидкости можно наблюдать визуально и фотографировать. При выполнении определенных условий моделирования движение жидкости в модели оказывается подобным движению горячих газов в образце. Условия моделирования вытекают из теории подобия (см. 2-3). [c.256]

Правильная картина движения жидкости и соответствующие закономерности гидравлического сопротивления и теплообмена могут быть получены только в моделях, рассчитанных по правилам моделирования, обеспечивающих подобие явлений в образце и модели. При этом необходимыми и достаточными условиями теплового подобия являются следующие 1) геометрическое подобие 2) подобие условий движения жидкости при входе 3) подобие физических свойств в сходственных точках модели и образца (постоянство отношения плотностей, коэффициентов вязкости и др.) 4) подобие температурных полей на границах 5) одинаковость значений определяющих критериев Re и Рг при вынужденном и Gr и Рг при свободном движении жидкости. При этом одинаковость определяющих критериев подобия достаточно установить в каком-либо одном сходственном сечении. [c.257]

Правильная картина движения жидкости и соответствующие закономерности гидравлического сопротивления и теплообмена могут быть получены только в моделях, рассчитанных по правилам моделирования, обеспечивающих подобие явлений в образце и модели. При этом необходимыми и достаточными условиями теплового подобия являются следующие 1) геометрическое подобие 2) подобие условий движения жидкости при входе 3) подобие физических свойств в сходственных точках модели и образца (постоянство отношения плотностей, коэффициентов вязкости и др.) 4) п6- [c.275]

В случае моделирования безнапорных турбулентных потоков, отвечающих квадратичной области сопротивления (мы далее ограничимся рассмотрением только этого случая движения), исход я т и з ч и сл а Ф руда, считая что такого рода движение обусловливается только силами тяжести. Эта область параметров потока, когда движение жидкости не зависит от числа Рейнольдса, называется автомодельной в отношении чисел Рейнольдса (см. на рис. 4-24 область, расположенную правее кривой Л В). При моделировании гидравлических явлений, отвечающих указанной автомодельной области, поступают следую-й им образом а) создают русло модели, геометрически подобное действительному (натурному) руслу (вадюча я геометрическое подобие выступов шероховатости) б) задают в Граничном се ч е н и и модельного русла движение жидкости, кинематически подобное (для начального момента времени) движению ее в натуре в) дополнительно в граничном сечении модельного русла создают условия, при которых получается равенство для модели и для натуры чисел Фруда, В результате указанных операций в пределах модельного русла автоматически образуется поток, динамически подобный натурному потоку, что и требуется для проведения соответствующих исследований. [c.477]

В последние годы широкое применение получил метод моделирования течений в различных гидравлических уст[юйствах и машинах на воздухе. Преимущества использования воздуха в качестве рабочего тела (при исследовании гидравлических явлений) хорошо известны. Однако ввиду того, что кинематическая вязкость воздуха при нормальных условиях примерно в пятнадцать раз больше кинематической вязкости воды, для выполнения условий равенства чисел Рейнольдса приходится идти на установки с замкнутым контуром и давлением выше атмосферного. В связи с вышеизложенным целесообразно рассмотреть вопрос о возможности увеличения числа Рейнольдса за счет повышения числа Маха до тех пор, пока не начнет сказываться влияние сжимаемости рабочего тела. Ограничимся рассмотрением изотермических течений, так как практика показала, что при моделировании гидравлических трактов на воздухе реализуется этот случай. [c.129]

Да Винчи Всякий раз, когда имеешь дело с водой, прежде всего обратись к опыту, а потом уже рассуждай . Действительно, роль экспериментов в гидравлике крайне велика. Изучение гидравлических явлений на моделях, созданных на основе теории подобия с применением определенных методик моделирования, позволяет получить данные о параметрах, которыми будет характеризоваться явление в натурных условиях. Экспериментальные исследования позволяют в необходимых случаях уточнить результаты, полученные в аналитических расчетах, при пр> нятии тех или иных допущений. [c.10]

Рабочей жидкостью для гидравлических турбин обычно является вода. Однако насосы перекачивают самые разнообразные жидкости с сильно отличающимися термодинамическими свойствами. Даже термодинамические свойства воды значительно изменяются при значительном изменении температуры. Таким образом, при проектировании насосов и их применении необходимо учитывать термодинамические свойства жидкостей (и их паров). Как уже обсуждалось в разд. 6.7, для жидкостей с высоким давлением насыщенного пара (и плотностью) основное влияние термодинамических свойств состоит в уменьшении размеров каверн по сравнению с жидкостями, имеющими низкое давление насыщенного пара, вследствие чего уменьшается влияние самой кавитации на характеристики насоса. Поэтому увеличение температуры данной жидкости ослабляет влияние кавитацни и может привести к подобию кавитационных явлений в нагретой воде и жидком водороде. На этом принципе основан метод моделирования, описанный в разд. 6.7, который Стал и Степанов [11] применяют для насосов, работающих в условиях развитой кавитации. [c.649]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...