42.Режимы движения жидкости

Режим движения вязкой ж-ти может быть ламинарным и турбулентным.

Ламинарный режим течения наблюдается при малых скоростях движения или большой вязкости жидкости. При этом жидкость движется как бы параллельными струйками, которые не смешиваются одна с другой.

По сечению трубопровода скорости струек изменяются по параболическому закону, однако скорости всех струек направлены вдоль оси потока и постоянны по величине. Около стенки трубы скорость равна нулю, на оси трубы – она макс. Средняя скорость жидкости равна половине макс-ой.

Опыты, проведенные в 1883г. Рейнольдсом:

Турбулентный режим наблюдается при больших скоростях. Частички жидкости движутся беспорядочно по рассекающимся направлениям. Однако в каждый момент имеется некоторое распределение скоростей, определяющее движение частиц жидкости вдоль оси потока. В каждой точке потока происходит пульсация скорости относительно некоторой средней величины.

Переход ламинарного течения к турбулентному тем легче, чем больше массовая скорость жидкости, диаметр и меньше вязкость жидкости , которые определяют величину безразмерного комплекса – критерия Рейнольдса :

Re < 2300 – устойчивый ламинарный режим

2300 < Re < 10000 – неустойчиво турбулентный режим

R e > 10000 – устойчиво турбулентный режим

43.Уравнение неразрывности потока (Материальный баланс потока)

Р ассмотрим объем элементарной струйки между двумя сечениями. Слева в выделенный объем втекает в единицу времени количество жидкости

А справа из этого объема за то же время вытекает количество жидкости

Е сли же жидкость несжимаема, через боковую поверхность струйки расход жидкости отсутствует и в жидкости не образуются пустоты:

П оскольку это соотношение справедливо для любых двух сечениях струйки :

- Уравнение неразрывности

Для потока жидкости уравнение неразрывности записывается:

Отсюда

Т.е. средние скорости потока жидкости обратно пропорциональны площади поперечного сечения соответствующих сечениях потока.

44.Энергетический баланс потока жидкости.Ур-е Бернулли.

ЭНЕРГИЯ ЖИДКОСТИ

Внутренняя Потенциальная Кинетическая

Кинетическая энергия Энергия давления K=mw²/2

движения молекул; П_p=p*V

Потенциальная энергия Энергия положения

межмолекулярного П_z=G*z=m*g*z

притяжения;

Энергия

внутримолекулярных

колебаний.

Полная энергия жидкости: E´=U+pV + mgz+mw²/2, Дж

Удельная энергия жидкости: E =u+pγ + gz+w²/2, Дж/кг

Уравнение Бернулли для идеальной жидкости.

u₁=u₂

Уравнение Бернулли является частным случаем закона сохранения энергии и выражает энергетический баланс потока: полная удельная энергия жидкости есть величина постоянная во всех сечениях потока.

Уравнение Бернулли для реальной жидкости.

-потери напора на преодо

, ление сопрот-й движению ж-ти.

В отличие от идеальной жидкости, для которой полный напор Н = const, для реальной жидкости полный напор убывает по направлению движения ж-ти.

Геометриичес- Скоростной напор

ки напор Пьезометрический

напор

Из уравнения Бернулли следует, что увеличение скоростного напора сопровождается соответствующим уменьшением пьезометрического напора и наоборот.