3.1.1.2 Виды движений жидкости
Потоком жидкости называется направленное перемещение частиц массы вещества в пространстве с определенными скоростями и в заданном направлении.
Движение жидкости классифицируется по определенным признакам и условно раз-деляется на виды:
1 По скорости течения жидкости за рассматриваемый период времени:
Различают установившееся и неустановившееся движение.
1.1
Установившимся потоком
называется такой поток, в котором
направление и величина скоростей
частичек жидкости, а так же физические
параметры состояния среды (
с течением времени не изменяются. Такой
поток еще носит название – стацио-нарный
поток, V=f(x,y,z);
p=f(x,y,.).
1.2 Неустановившимся потоком называется такой поток в котором направление и величина скоростей частичек жидкости и газа, а также физические параметры состояния среды ( с течением времени изменяются. Такой поток еще носит название не стационарный поток, V=f(x,y,zt); p=f(x,y,z,t).
2 По скорости течения в различных сечениях потока в заданый период времени
равномерное;
неравномерное
2.1 Равномерным называется такое течение при котором площади поперечного се-чения и скорости потока в заданый момент времени являются постоянными.
Рис 3.4 Схема равномерного течения
2.2 Неравномерным называется такое течение при котором площади поперечного сечения и скорости потока в заданый момент времени имеют различные значения
Рис 3.5Схема равномерного течения
3 По воздействию давления на поток жидкости
напорное;
безнапорное;
свободная струя
3.1 При напорном движении поток жидкости ограничен со всех сторон твердыми стенками и движется под действием сил тяжести и внешних сил давления
Рис 3.6 Схема напорного течения
3.2 При безнапорном движении поток движется под действием сил тяжести и имеет свободную поверхность не ограниченной твердой стенкой и взаимодействует с атмосфер-ным воздухом.
Рис 3.7 Схема безнапорного течения
3.3 Свободная струя – это движение жидкости в воздушном пространстве компактной струей не имеющей твердых стенок.
Рис 3.8 Схема безнапорного течения
4 По наличию вращательного движения частиц жидкости
вихревое;
безвихревое
Поток
в котором частички жидкости или газа
вращаются вокруг своего центра масс с
некоторой угловой скоростью
называется
вихревым.
Угловая
скорость вращения частиц жидкости или
газа имеет место там, где есть градиент
скорости течения потока.
3.1.1.3 Элементы потока жидкости
1 Траектория
Траекторией называется линия, представляющая собой геометрическое место точек, последовательно проходимых одной и той же частичкой жидкости или газа при ее движении в пространстве и представляет собой как бы след движущейся частицы в среде.
Рис 3.9 Схема траектории частичек жидкости или газа
Линия тока
Линией тока называется такая линия проведенная в потоке жидкости или газа, в каждой точке которой в определенный момент времени вектор скорости движения частиц совпадает с направлением касательной к этой линии
Рис 3.10 Схема линии тока
Трубка тока
Трубкой тока называется объемная поверхность образованная линиями тока, проходящих через некоторый бесконечно малый замкнутый контур
Рис 3.11 Схема трубки тока
4 Струйка
Струйкой называется часть потока движущегося внутри трубки тока. Через боко-вую поверхность трубки тока отсутствует расход жидкости или газа.
Если течение установившееся, то конфигурация линий тока не меняется с течением времени и в этом случае линии тока совпадают с траекторией. В установившемся потоке трубка тока сохраняет неизменённое положение в пространстве.
Свойства элементарных струек:
Элементарные струйки имеют постоянную форму и поперечное сечение;
Частицы жидкости или газа, движущиеся в одной элементарной струйке, не могут перетекать в соседнюю с ней струйку. При этом отсутствуют протекания элементарной струйки через боковые стенки трубки тока;
Сорость элементарной струйки во всех точках поперечного сечения одина-ковая и постоянная.