Тема 1.3. Основы гидродинамики
Гидродинамика рассматривает законы движения жидкостей.
Движение жидкости обусловлено действием на жидкость различных сил: внешнего давления, тяжести, инерции и т.п.
Движение жидкости создает линию тока, струю или целый поток.
Изучая гидродинамику, кроме сил, действующих на жидкость, различают гидродинамические характеристики потока: динамическое давление Р, которое развивается внутри жидкости при ее движении, и скорость движения жидкости, т.е. длину пути, пройденного частицей жидкости в единицу времени.
Движение жидкости может быть:
Установившимся – скорость и давление в любой точке жидкости не изменяется с течением времени. Например, истечение жидкости из сосуда, в котором поддерживается постоянный уровень или движение жидкости с постоянной подачей по трубе.
Неустановившимся – скорость и давление в любой точке жидкости изменяются во времени. Примером такого движения может служить, излив жидкости через отверстие в дне наполненного водой сосуда.
При установившемся движении линия тока и траектория движения жидкости совпадают и не изменяют своей формы с течением времени. При неустановившемся движении каждому моменту времени будет соответствовать своя линия тока, а траектория частицы (пунктир) не будет совпадать ни с одной линией тока.
Траектория неустановившегося движения жидкости.
При установившемся движении элементарная струйка жидкости, состоящая из множеств линий тока, не меняет своей формы и ориентации в пространстве.
|
|
|
Совокупность элементарных струек, проходящих через площадку больших размеров, называется потоком жидкости.
Потоки могут быть:
1. Напорные – движение потока в замкнутом заполненном объеме (трубе);
2. Безнапорные – движение потока со свободной поверхностью (вода в реке, канале);
3. В виде падающих по инерции струй (водопад).
Различают следующие элементы потока:
1. Живое сечение потока S – площадь потока ( 
) в плоскости перпендикулярной линиям тока.
2. Смоченный периметр 
- часть периметра ( 
) живого сечения потока, в котором жидкость соприкасается с твердыми стенками (трубы, канала).
3. Гидравлический радиус 
– отношение живого сечения потока к смоченному периметру
= 
4. Расход потока 
( 
) – объем жидкости V, протекающий за единицу времени t через живое сечение потока
= 
5. Средняя скорость потока 
частное от деления расхода жидкости на площадь живого сечения потока
Различают также равномерное и неравномерное установившееся движение жидкости. При равномерном потоке по всей его длине живое сечение и скорости одинаковы. Например, в трубе постоянного диаметра поток равномерный, а в реке, канале с изменением живого сечения поток неравномерный.
|
|
|
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 132; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!