Одномерная модель реальных потоков
Если все параметры движущегося потока зависят только от одной, в общем случае криволинейной координаты, то такой поток называют одномерным. Простейшим примером одномерного потока является течение в элементарной трубке тока, благодаря малой площади поперечного сечения которой скорости течения и другие параметры среды распределены однородно в пределах каждого сечения.
Хотя реальные потоки конченых размеров, строго говоря, не могут считаться одномерными, но некоторые из них могут быть сведены к одномерной модели. Так, например, при течении вязкой жидкости в трубе или в канале между двумя параллельными стенками имеет место неоднородное распределение скорости поперек потока, но эта неоднородность зачастую бывает несущественна с прикладной точки зрения. Во многих технических задачах достаточно знать среднюю по сечению потока скорость w, которая определяется как среднерасходная скорость
,
где F – площадь живого сечения потока; Q – объемный расход среды через данное сечение; u – местная скорость движения. Тогда, заменив истинные, неоднородно распределенные по сечению скорости их средним значением w, и приняв давление постоянным по живому сечению, мы приходим к одномерной модели потока.
Если стенки канала, содержащего движущуюся среду, не параллельные, то течение становится трехмерным. Однако, если кривизна линий тока в реализующемся течении мала, а также мал угол, образующийся между соседними линиями тока (рис. 4.1), то такой поток можно приближенно считать одномерным. Потоки, удовлетворяющие этим условиям, называют плавно изменяющимися.
|
|
|
Для таких течений с точностью до гидростатической составляющей r gz давление можно считать постоянным в пределах живого сечения. Такая точность оказывается достаточной для большинства практических задач динамики жидкости.
Рис. 7. Одномерное приближение плавно изменяющегося течения
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!