Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2019-12-21 | 166 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Строгое математическое описание движения реальной (вязкой) жидкости требует совместного решения уравнений Навье-Стокса и дифференциальных уравнений неразрывности. Однако общих решений указанной системы уравнений не существует, поэтому в гидравлике используется упрощенный подход – в основу получения уравнения движения потока вязкой жидкости берется уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости, в которое вносятся необходимые коррективы.
В отличие от элементарной струйки поток жидкости имеет конечные размеры сечения, поэтому следует выполнить интегрирование не только вдоль пути элементарной струйки, но и по сечению потока. Необходимо также учесть влияние сил вязкого трения на движение реальной жидкости.
Для элементарной струйки идеальной жидкости:
Сумма трех видов напора выражает полную удельную механическую энергию жидкости в сечении элементарной струйки. Чтобы определить полную удельную механическую энергию в сечении потока, нужно сложить удельные энергии всех струек в данном сечении (то есть взять интеграл по площади сечения потока):
Для удобства интегрирования введем понятие мощности потока (или элементарной струйки) в данном сечении. Напор – энергия, отнесенная к единице веса, поэтому мощность – это напор, умноженный на весовой расход (dG = ρ g ∙ dQ = ρ g ∙ υ ∙ dS).
Разделим интеграл на две части:
- статическая составляющая мощности потока,
- кинетическая составляющая мощности потока.
Рассмотрим первую часть интеграла:
|
В покоящейся жидкости для любой точки сечения (в том числе и для центра тяжести) справедлив основной закон гидростатики:
p + ρgz = const
Есть теоретическое обоснование того, что для ламинарного потока этот закон справедлив; опыт показал, что данный закон можно использовать и для турбулентных потоков.
Отсюда, выполняя интегрирование и переход к статической составляющей напора потока, получим:
Рассмотрим вторую часть интеграла, имея в виду, что dQ = υ · dS:
где K Д - действительная кинетическая составляющая мощности потока.
Поскольку закон распределения местных скоростей по сечению турбулентного потока теоретически не определен, заменим реальное неравномерное распределение условным равномерным (используем понятие средней скорости):
где Ку - условная кинетическая составляющая мощности потока.
Мощности потока, рассчитанные для реального и условного распределения местных скоростей, неодинаковы. Введем коэффициент α, учитывающий неравномерность распределения скоростей по сечению потока (коэффициент Кориолиса):
(для ламинарного потока α = 2, для турбулентного - около 1,1). Отсюда
Определим действительную кинетическую составляющую напора потока (учитывая, что υ cp · S = Q):
При записи уравнения Бернулли для потока вязкой жидкости также необходимо учесть, что при переходе жидкости от одного сечения к другому часть удельной механической энергии потока расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений (трение, вихреобразование и т.д.), переходит в тепловую энергию и рассеивается в окружающую среду. Поэтому уравнение следует записать для двух произвольных сечений:
,
где индексы i и j – номера сечений; zi и zj – геометрические напоры (высоты расположения центров тяжести сечений относительно произвольно выбранной горизонтальной плоскости сравнения); pi и pj – давление в центре тяжести сечений; α i и α j – коэффициенты Кориолиса; υ i и υ j – средние скорости в соответствующих сечениях; ∆ hi - j – потеря напора, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений на пути движения жидкости от сечения i к сечению j.
|
Уравнение Бернулли является основным при выводе многих расчетных формул гидравлики.
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!