3. Ствол-водомір

Ствол-водомір призначений для вимірювання розходу води, що подається від пожежних автомобілів.

Р_м

Н_м

P_атм

V₁

S₂ V₂

S₁

Н_м — покази манометра

(14)

2.4. Струменеві апарати знайшли широке використання в пожежній справі для підсосу рідини, газу, порошку

Висновки по питанню

Ми вияснили, що робота багатьох приладів базується на використанні закону Бернуллі. Всі ці прилади Ви будете використовувати в практичній роботі.

Висновки по лекції

На лекції ми вивчили рівняння Бернуллі для реальних рідин і розглянули приклади практичного використання даного рівняння.

Реферативні виступи по темах:

1) водомір Вентурі

2) Трубка Піто

3) Ствол Піто

4) Струменеві апарати

8 рефератів на кожен взвод на практичне зайняття 3/3

Лекція 4.1. Режими руху.

1.Режим руху рідин

Рядом дослідників (Хагеном в 1839 р. і 1854р., Д.І.Менделеєвим в 1880р.) було замічено, що існують два принципово-різних режими руху рідини, які відрізняються різними залежностями сил тертя від швидкості руху.

Фізична сутність режимів руху рідини була найбільш повно досліджена в 1883р. англійським фізиком О. Рейнольдсом.

Схема дослідної установки показана на мал. 1.

1 - посудина з синькою 2 - резервуар з водою 3 - скляна трубка 4 - кран

Якщо трохи відкрити кран 4 і тим самим дати можливість воді витікати із бака 2, то в трубі 3 встановиться деяка середня швидкість . Якщо тепер із посудини 1 випустити розчин синьки в потік води, то ми побачимо, що введена в трубку синька не буде перемішуватися з потоком води.

Струминка синьки буде чітко виділятися впродовж всієї довжини скляної труби, що вказує на шаровий характер течії рідини і на відсутність перемішування. По мірі відкривання крану 4 розхід рідини в трубі, тобто і величина середньої швидкості росте, але картина течії на початку не міняється і далі при визначеній швидкості потоку наступає швидка зміна режиму течії.

Струминка синьки чи фарби почне коливатися, що проходить за рахунок безперервної зміни (пульсації) в часі вектора швидкості в точках простору.

При підсиленні пульсації здійснюється перемішування зафарбованої струминки з усією масою потоку струминка швидко розмивається.

При цьому ми бачимо вихреутворений і обертовий рух рідини.

ламінарний (якщо струмені не розриваються)

турбулентний (якщо струмені розриваються)

Якщо зменшити швидкість руху, то знову відновиться шаруватий характер течії рідини.

Режим руху, а також сам рух рідини, при якому відсутня пульсація швидкості, що приводить до перемішування частинок, називається ламінарним (від латинського llamina - шар)

Режим руху, а також сам рух рідини з пульсацією швидкостей, що приведе до перемішування частинок потоку називають турбулентним. (від латинського turbulentus - безладний, невпорядкований)

Зміна режиму руху рідини в трубі відбувається при певній швидкості течії, яку називають _кр .

Дослідження показують, що значення цієї швидкості прямо пропорційні кінетичному коефіцієнту в`язкості і обернено пропорційні діаметру труби.

 - кінетичний коефіцієнт в`язкості; d - діаметр труби

Експериментально встановлено, що коефіцієнт пропорційності k має універсальне значення, тобто є однаковим для всіх газів і рідин і любих діаметрів труб.

Зміна режиму руху рідини, газів відбувається при відповідному співвідношенні між швидкістю, діаметром і в`язкістю.

Критичне число Рейнольдса Re_кр 2320 - для рідин, що рухаються в круглих трубах.

Фактичне значення числа Рейнольдса визначається по фактичній швидкості течії.

(1),

де, V – швидкість руху рідини;

d – діаметр труби;

ν – коефіцієнт кінематичної в’язкості.

Умова існування того чи іншого режиму руху є:

якщо Re Re = 2320,  має місце Ламінарний режим (для будь-якої рідини)

якщо Re Re = 2320,  Турбулентний режим (для будь-якої рідини)

Зміна режимів течії при досягненні Re_кр пояснюється тим, що один режим втрачає стійкість, а інший її отримує.

При Re  Re _кр ламінарний рух не відчуває невеликих коливань (не переходить в турбулентний) при невеликих вібраціях, шорсткості внутрішньої поверхні труби, недостатньо плавного входу з боку в трубу і т.п. Всі коливання рідини гасить вплив в`язкості і ламінарний режим є досить стійким.

При значеннях числа Рейнольдса, близьких до Re _кр ламінарні течії становляться дуже чутливими до впливу факторів коливань, а при ReRe _кр наступає стійкий турбулентний режим.

Існування ламінарного режиму можна затягнути, але в прикладних розрахунках будемо придержуватися значення Re _кр

Або для не круглих труб. R – гідравлічний радіус.

Re = 4uR/n, (2)

Re = 580

Якщо Re > 2320 – турбулентний режим;

Re < 2320 – ламінарний режим.

Число Re_кр.max змінюється від 4000 до 20000.