Влияние шероховатости на сопротивление труб. Гидродинамически гладкие поверхности.
Шероховатая поверхность, обтекаемая ламинарным потоком, на сопротивление этой поверхности не влияет!
Шероховатая поверхность, обтекаемая турбулентным потоком, может влиять на скорость при достаточно большой шероховатости! При увеличении шероховатости скорость растет.
Поверхность, шероховатость которой настолько мала, что уже не влияет на скорость называется гидродинамически гладкой поверхностью.
Обтекание тела вязкой жидкостью. Понятие о пограничном слое.
При обтекании тела, размеры которого малы с размером водоема, можно выделить три зоны:
· Пограничный слой
· Спутную струю
· Внешняя область
Прилегающая к поверхности тела часть потока, в пределах которой вязкостью пренебречь нельзя, называется пограничным слоем
| 1 – Пограничный слой 2 – Спутная струя 3 – Внешняя область |
Вся остальная часть жидкости, где вязкость несущественна, называется внешняя область.
Во внешней области жидкость идеальна!
Явление отрыва пограничного слоя
В идеальной жидкости частица жидкости перемещается по поверхности тела, теряет полностью свою скорость в кормовой критической точки.
В вязкой жидкости та же частица двигаясь по поверхности тела затрагивает свою энергию на работу по преодолению касательных напряжений, тормозящих частицу. В результате ее критическая энергия а значит и скорость падает до нуля раньше чем идеальная жидкость. В результате вынуждена недобиравшись уйти с поверхности тела. Т.е нулевая линия тока а значит и весь поток обтекающий тело уходит с поверхности тела. Это явление в гидромеханике называется отрывом пограничного слоя .
|
|
|
- идеальная жидкость
- вязкая жидкость
В результате отрыва пограничного слоя в корме создается область пониженных давлений.
В корме давление падает, разность давлений в носу и корме становится больше от нуля и формируется сопротивление формы.
Сопротивление формы также называется вихревым сопротивлением.
Это название вызванное тем, что в застойной зоне образованной в области отрыва нет гидростатики, а за счет трения неподвижного потока приводится движение (образование вихрей.)
Сопротивление хорошо обтекаемого тела
При расчетах сопротивление трения 
применяют эквивалентную пластину.
, 
Сопротивление гидродинамического гладкого тела к сопротивлению эквивалентному пластины называется коэффициент телесности. 
, 
– почти не зависит от формы тела.
Сопротивление плохо обтекаемого тела
Коэффициент сопротивления плохо обтекаемых тел: 
- Площадь миделевого сечения/площадь проекции тела на плоскость перпендикулярною плоскости тела.
|
|
|
Явление резкого уменьшения 
по достижении некоторого значения числа Рейнольдса называется кризисным сопротивлением плохообтекаемого тела.
Она вызвано переходом течей в ламинарном(турбулентном) режиме, со смещением отрыва от кормы и соответственно уменьшением застойной зоны и 
.
Такое смещение точек отрыва кормы происходит в следствии того, что в турбулентном потоке существует подпитка пограничного слоя энергией из внешнего потока. В следствии того, что частица этих слоев жидкости в своем турбулентном движении переходит периодически из одного слоя в другой. При этом частицы выходит из внутреннего потока приобретает энергию, а частицы внешнего потока ускоряют.
В результате энергия частиц движущих по поверхности тела увеличиваются и точка их остановки (точка отрыва) смещается в корму.
Зона чисел 
называется зоной автомодельности
В этой зоне 
Основные свойства волн.
Волновые движения в жидкости возникают в результате воздействия на нее переменных возмущающих сил, и представляет собой колебание жидкости.
В зависимости от природы возмущающих сил, волны могут быть: Гравитационными, Упругими, Капилярными
|
|
|
Гравитационные волны возникают на свободно поверхности жидкости или на границе 2х слоев жидкости разного удельного веса (разность, соленость)
Нижние возмущающие силы вначале деформируют свободную жидкость. Силы тяжести стремятся вернуть жидкость в равновесие, силы инерции не позволяют вовремя остановиться. В результате возникает вертикальное колебание жидкости.
Если волна перемещается - Прогрессивные волны, Если волна не перемещается – Стоячие волны
Если на пути прогрессирующих стоит стенка то отражённые волна интерферирует с первичной, образуя стоячую волну.
Волны по действием внешних факторов называются вынужденные волны.
Волны оставшиеся после снятия возмущения сил называются свободные волны.
Волны с периодически повторяющимися характеристиками называются регулярными или правильными.
Волны называются плоскими если во всех вертикальных плоскостях параллельных бегу волн характеристики не отличаются. Зыпь – регулярное и плоское волнение.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 1184; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!