Основные понятия о движении жидкостей

1. Министерство образования Республики Казахстан Международная образовательная корпорация Казахская головная

Тема: Основные понятия о движении жидкостей.
Выполнила: Мамбетова. Б
Группа: Псмик 15-1
Приняла: ассоц.проф. Байсариева А.М

2. Содержание:

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Введение.
Основные понятия гидродинамики.
Виды движения жидкости.
Гидравлические характеристики потока
жидкости.
Заключение.
Используемая литература.

3.

Гидродинамика - раздел гидравлики, в котором изучаются законы движения
жидкости и ее взаимодействие с неподвижными и подвижными поверхностями.
Если отдельные частицы абсолютно твердого тела жестко связаны между собой, то
в движущейся жидкой среде такие связи отсутствуют. Движение жидкости состоит
из чрезвычайно сложного перемещения отдельных молекул. Гидродинамика
рассматривает законы движения жидкостей. Параметры, характеризующие
движение, — скорость и давление — изменяются в потоке жидкости, в
пространстве и во времени. Основная задача гидродинамики состоит в
исследовании этих параметров в потоке жидкости. Основные виды движения
жидкости: равномерное и неравномерное; установившееся и неустановившееся;
напорное и открытое (безнапорное); ламинарное и турбулентное. Установившимся
называют такое движение жидкости, при котором скорость потока и давление в
любой его точке не изменяются с течением времени и зависят только от ее
положения в потоке, т. е. являются функциями ее координат. Примерами
установившегося движения может служить истечение жидкости из отверстия
резервуара при постоянном напоре, а также поток воды в канале при неизменном
его сечении и постоянной глубине.Жидкость в гидравлике рассматривается как
непрерывная среда, сплошь заполняющая некоторое пространство без образования
пустот. Причины, вызывающие ее движение, — внешние силы, такие, как сила
тяжести, внешнее давление и т. д.

4.

Установившимся называют такое
движение жидкости, при котором
скорость потока и давление в
любой его точке не изменяются с
течением времени и зависят только
от ее положения в потоке, т. е.
являются функциями ее координат.
Примерами установившегося
движения может служить
истечение жидкости из отверстия
резервуара при постоянном
напоре, а также поток воды в
канале при неизменном его
сечении и постоянной глубине.

5.

Неустановившимся называют такое
движение жидкости, при я котором
скорость движения и давление в каждой
данной точке изменяются с течением
времени, т. е. являются функциями не тольщ ко координат, но и времени. Примером
неустановившегося движения служит
истечение жидкости из отверстия
резервуара при переменном напоре. В этом
случае в каждой точке сечения струи,
вытекающей из отверстия, скорость
движения и давление изменяются во
времени.
Если в нескольких точках потока, взятых на
определенном расстоянии друг от друга,
провести векторы, показывающие значение
и направление скоростей движения частиц
жидкости в данный момент времени, то
образуется ломаная линия. Если уменьшить
длину отрезков, в пределе ломаная линия
станет кривой. Эта кривая, называемая
линией тока, характеризуется тем, что в
данный момент времени во всех ее точках
векторы скоростей будут касательными к
ней.

6.

Напорное движение происходит под действием
давления (напора), создаваемого насосом или
водонапорной башней. При этом, в любой точке
потока, гидродинамическое давление отличается
от атмосферного давления и может быть как
манометрическим, так и вакуумметрическим.
Движение происходит в закрытом русле, когда
поток ограничен твердыми поверхностями со
всех сторон и не имеет свободной поверхности,
например, водопроводные и другие
трубопроводы. Безнапорное движение
(самотечное движение) происходит под действие
сил тяжести. При этом движении поток имеет
свободную поверхность, находящуюся под
действием атмосферного давления (движение в
реках, открытых каналах, дренажных трубах).
Плавно изменяющееся движение близко к
прямолинейному и параллельно струйному
движению. При этом движении, кривизна линий
тока и угол расхождения между ними достаточно
малы и в пределе стремятся к нулю. При
несоблюдении этого условия возникает резко
изменяющееся движение.

7.

Существует два метода изучения движения жидкости: метод Ж.
Лагранжа и метод Л. Эйлера.
Метод Лагранжа заключается в рассмотрении движения каждой
частицы жидкости, т. е. траектории их движения. Из-за значительной
трудоемкости этот метод не получил широкого распространения.
Метод Эйлера заключается в рассмотрении всей картины движения
жидкости в различных точках пространства в данный момент времени.
Этот метод позволяет определить скорость движения жидкости в
любой точке пространства в любой момент времени, т. е.
характеризуется построением поля скоростей и поэтому широко
применяется при изучении движения жидкости. Недостаток метода
Эйлера в том, что при рассмотрении поля скоростей не изучается
траектория отдельных частиц жидкости.
При перемещении жидкости силу давления, отнесенную к единице
площади, рассматривают как напряжение гидродинамического
давления, подобно напряжению гидростатического давления при
равновесии жидкости. Как и в гидростатике, вместо термина
«напряжение давления» используют выражение «гидродинамическое
давление», или просто «давление».

8.

В гидравлике различают следующие характеристики потока: живое
сечение, смоченный периметр, гидравлический радиус, расход, средняя
скорость.
Живым сечением потока называется поверхность (поперечное сечение),
нормальная ко всем линиям тока, его пересекающим, и лежащая внутри
потока жидкости. Площадь живого сечения обозначается буквой ω.
Смоченный периметр потока – линия, по которой жидкость соприкасается
с поверхностями русла в данном живом сечении.
В напорных потоках смоченный периметр совпадает с геометрическим
периметром, так как поток жидкости соприкасается со всеми твёрдыми
стенками.

9.

3.3 Режимы движения жидкости
Силы вязкости в жидкости существенно влияют на величину и распределение
скоростей движения жидкости, т.е. на характер ее движения.
Различают два режима движения: ламинарный и турбулентный. При
ламинарном режиме жидкость движется отдельными слоями, пульсаций
скоростей и давлений не наблюдается. Турбулентный режим характеризуется
неупорядоченным, хаотичным движением частиц и интенсивным
перемешиванием жидкости.
Закон Бернулли — закон сохранения энергии для жидкостей и газов.

10.

Используемая литература.
1. Богданович Л.Б. Гидравлические механизмы поступательного
движения: Схемы и конструкции
2.Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и
гидроприводам / Я.М. Вильнер, Я.Т. Ковалев, Б.Б. Некрасов и
др.; Под. ред. Б.Б. Некрасова 322 с.
3. В.В. Перегудов, М.И. Роговой-Тепловые процессы и
установки в технологии строительных изделий и деталей.