Содержание

ГИДРОДИНАМИКА

Виды движения

Напорное, безнапорное движение и свободные струи

Траектория, линия тока, элементарная струйка

Поток

Элементы потока

Расход жидкости и средняя скорость

Уравнение неразрывности

Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости

Интегрирование дифференциальных уравнений движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости

Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости

Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости

Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли

Два режима движения жидкости

Основное уравнение установившегося равномерного движения

Ламинарный режим

Турбулентный режим

ПОНЯТИЕ О ГИДРАВЛИЧЕСКИ ГЛАДКИХ И ШЕРОХОВАТЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ

Определение потерь напора по длине

Местные потери напора

Расчет трубопроводов

Расчет длинного трубопровода

Расчет короткого трубопровода

Траектория движения струи

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ НАСАДКИ

Величина вакуума в сжатом сечении насадка

Предельная длина насадка

Истечение жидкости при переменном напоре

 

Гидродинамика

    Изучает законы движения жидкости и взаимодействие с омываемыми телами.

    Причина движения - действие сил на жидкость.

    Основными параметрами, характеризующими движение, являются внутреннее давление и скорость в отдельных точках. Давление называется гидродинамическим.

    В общем случае скорость и давление являются функциями координаты и времени.

    Задача гидродинамики изучать взаимодействие между скоростью и давлением в отдельных точках.

Виды движения

В зависимости от изменения основных параметров p и u различают два вида движения: установившееся и неустановившееся.    Неустановившееся - самый общий случай движения. p и u зависят от координаты и времени

p=f(x,y,z,t), u=g(x,y,z,t).

    Установившееся - p и u не зависят от времени, т.е.

p=f(x,y,z), u=g(x,y,z) или dp/dt=0, du/dt=0.

Установившееся движение может быть равномерным и неравномерным.

Равномерное - скорость, а в ряде случаев и давление не меняются вдоль потока.

Напорное, безнапорное движение и свободные струи

	Напорным называется движение жидкости со всех сторон ограниченное твердыми стенками.
	Безнапорное - часть периметра жидкости не ограничено твердыми стенками, т.е. имеется свободная поверхность.
	Свободная струя - поток не ограничен стенками.

Траектория, линия тока, элементарная струйка

Траектория - след движущейся частицы.

Линия тока - линия, в каждой точке которой вектор скорости направлен по касательной. При установившемся движении линия тока совпадает с траекторией движущейся частицы.

    Трубка тока - элементарная площадка, через контур которой проведены линии тока.

    Элементарная струйка - часть жидкости ограниченная трубкой тока.

Совокупность линий тока проходящих через элементарную площадку.

Элементарная струйка обладает следующими свойствами:

1. форма элементарной струйки остается неизменной во времени. 2. обмен частицами между отдельными струйками не возможен (вектор скорости направлен по касательной, нормальная составляющая равна 0). 3. скорость и давление во всех точках сечения одинаковы в виду малости сечения.

Поток

    Совокупность элементарных струек протекающих через площадь достаточно большую, но ограниченных размеров.

    При изучении потока рассматривают плавно изменяющееся движение и резко изменяющееся движение.

    В дальнейшем будем рассматривать только плавно изменяющееся движение.

    Плавно изменяющееся движение - движение близкое к параллельно струйчатому движению.

    Свойства:

1. Кривизна линии тока незначительна, т.е. радиус кривизны стремится к бесконечности.

2. Угол, образующий линии тока близок к 0.

3. Поперечное сечение потока плоское нормальное к оси потока.

4. Давление в пределах сечения подчиняется законам гидростатики.