|
18.12.10 03:28 |
|
Некоторые характеристики потока. Поверхность, к которой перпендикулярны скорости частиц жидкости, протекающих через эту поверхность, называется живым сечением потока. В большинстве случаев живое сечение плоское.
Периметр живого сечения потока за вычетом свободной поверхности (не соприкасающейся с ложем потока) называется смоченным периметром ложа потока. Уравнение Бернулли для потока капельной жидкости отличается от уравнений в табл. 18 лишь тем, что в выражения для скоростного и инерционного напора следует добавить соответственно множители а (коэффициент кинетической энергии) и |3 (коэффициент количества движения), учитывающие неравномерность распределения скоростей по живому сечению. Вместо скорости частицы и следует принять среднюю скорость потока v. Постоянная е называется константой или критерием подобия и является величиной безразмерной. В зависимости от целей исследования используется соотношение силовых, геометрических, кинематических или иных параметров или их совокупностей. В расчетах гидроприводов большое значение имеет критерий (число) Рейнольдса, выражающий подобие сил трения. Критерий Рейнольдса можно удобно выразить через объемный расход Q, гидравлический радиус R (или смоченный периметр х) и вязкость х или v. Величина критерия Рейнольдса определяет характер движения жидкости. При значениях числа Рейнольдса меньше критического характер движения ламинарный; при R движение становится турбулентным, причем при переходе от ламинарного движения к турбулентному имеется зона смешанного потока. Ориентировочные значения R приведены в табл. 19. В зоне R характер движения неопределенный и неустойчивый. Наличие источников возмущения приводит к снижению R. При движении реальной (имеющей вязкость) жидкости происходит затрата части энергии потока. На прямолинейных участках трубопроводов постоянного сечения энергия затрачивается на вязкое трение частиц жидкости между собой и о стенки трубопроводов. На участках, где происходят нарушения потока, установившегося на прямолинейном участке (изгибы, изменения сечения, отводы, проточные устройства и т. п. местные сопротивления) энергия затрачивается также на перемешивание частиц и вихреобразования. Потери энергии проявляются как потери напора (давления) потока. Они необратимы и идут на нагрев трубопроводов и самой жидкости. Можно приближенно считать, что потери напора на последовательно расположенных сопротивлениях суммируются арифметически. Для каналов некруглого сечения следует принимать величину гидравлического диаметра D — гидравлический радиус. Для определения потерь на местных сопротивлениях используют значения коэффициента L, обычно получаемые экспериментально. Так как полное подобие при определении ? на модели труднодостижимо, то в ответственных случаях следует определять Z непосредственно на испытуемом местном сопротивлении, не прибегая к моделированию. |