18Й вопрос. Гидродинамика. Полное, динамическое и статическое давление.Трубка Пито, зонд, трубка Пито-Прандтля.

Гидромеханика - раздел механики, изучающий равновесие и движение жидкостей и газов и их взаимодействия между собой и обтекаемыми ими твёрдыми телами.

Для горизонтальной трубки тока выражение P+p(v^2)/2-полное давление Из уравнения Бернулли pV^2/2+pgh+P P-статическое давление, жидкости на поверхности обтекаемого ею тела.

pv^2/2- динамическое давление (кинетическая энергия)

Трубка Пито - представляет собой трубку с отверстием на конце, подсоединенную к монометру. (см. рис. 5.)

В точке 1 параметры невозмущенного тока. p1+(mV1^2)/2=p2

p1 - давление в невозмущенном потоке (статическое давление)

(mV1^2)/2 - динамическое давление

p2 - полное давление.

Зонд - изогнутая трубка с боковыми отверстиями. (см. рис. 6.)

В силу обтекаемости в трубке в точке 1 такие же параметры, как в точке 2, значит зонд измеряет статическое давление.

Если зонд и трубку Пито подсоединить к дифференциальному монометру (измеряющему разность давления), то монометр покажет динамическог давление (трубка Пито - Прандтля).

(остальное написано Боряном)

Так как динамическое давления связанно со скоростью движения жидкости, то уравнение Бернулли позволяет измерять скорость потока жидкости. Прибор состоит из двух изогнутых под прямым углом трубок, противоположные концы которых присоедены к манометру с помощью одной из трубок измеряют полное давление P0, а с помощью другой статическое, манометром измеряют разность давления.

Разность полного и статического давления - равна динамическому давлению. P0-P=pv^2/2 из этого скорость равна v=sqrt(2p0gh/p)

19Й вопрос. Вязкость.Сила внутренного трения. Ламинарное и турбулентное течения.Число Рейнольдса.

Вязкость-свойство реальных жидкостей оказывть сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой. При перемещении одних слоев реальной жидкости относительно других возникают силы внутреннего трения, направленные по касательной к поверхности слоев. Действие этих сил проявляется в том, что со стороны слоя, движущегося быстрее, на слой, движущийся медленнее, действует ускоряющая сила. Со стороны же слоя, движущегося медленнее, на слой, движущийся быстрее, действует тормозящая сила. Величина (дельта V)/(дельта x) показывает, как быстро меняется скорость при переходе от слоя к слою в направлении x, перпендикулярном направлению движения слоев и называется градиентом скорости. Таким образом, модуль силы внутреннего трения

F=энгэ(вязкость)•S•|(дельта V)/(дельта x)| , где энгэ - динамическая вязкость (Па•с)

Ламинарное (слоистое) течение-если вдоль потока каждый выделеный тонкий слой скользит относительно соседних не перемешиваясь с ними.

Турбулентное (вихревое) течение - если вдоль потока происходит интенсивное вихреобразование и перемешивание жидкости (газа).

Характер течения зависит от безразмерной величины чила Рейнольдса Re=плотность ( т.е. ро) • <V>d/энгэ(вязкость)=<V>•d/ню, где ню=энгэ/ро - кинематическая вязкость; ро - плотность жидкости, <V> - средняя по сечению трубы скорость жидкости; d - характерный линейный размер (диаметр трубы).

при Re<1000 - наблюдается ламинарное

при 1000 <= Re <= 2000 - область перехода от ламинарного течения к турбулентному

при Re>2000 - наблюдается турбулетное