Въведение
В предишната глава беше показано, че могат лесно да бъдат получени точни математически ситуации за силите, упражнявани от течности в покой.Това е така, защото в хидростатиката участват само прости сили на натиск.Когато се разглежда течност в движение, проблемът с анализа веднага става много по-труден.Трябва да се вземат под внимание не само величината и посоката на скоростта на частиците, но също така е налице комплексното влияние на вискозитета, причиняващо напрежение на срязване или триене между движещите се частици на флуида и на съдържащите ги граници.Относителното движение, което е възможно между различните елементи на флуидното тяло, кара налягането и напрежението на срязване да варират значително от една точка до друга според условията на потока.Поради сложността, свързана с феномена на потока, прецизният математически анализ е възможен само в няколко и от инженерна гледна точка някои непрактични случаи. Следователно е необходимо проблемите на потока да се решават или чрез експериментиране, или като се направи определени опростяващи допускания, достатъчни за получаване на теоретично решение.Двата подхода не се изключват взаимно, тъй като основните закони на механиката са винаги валидни и позволяват частично теоретични методи да бъдат възприети в няколко важни случая.Също така е важно да се установи експериментално степента на отклонението от истинските условия в резултат на опростен анализ.
Най-често срещаното опростяващо предположение е, че течността е идеална или перфектна, като по този начин се елиминират усложняващите вискозни ефекти.Това е основата на класическата хидродинамика, клон на приложната математика, който е получил внимание от такива видни учени като Стокс, Рейли, Ранкин, Келвин и Ламб.Има сериозни присъщи ограничения на класическата теория, но тъй като водата има сравнително нисък вискозитет, тя се държи като истинска течност в много ситуации.Поради тази причина класическата хидродинамика може да се разглежда като най-ценен фон за изследване на характеристиките на движението на флуидите.Настоящата глава се занимава с фундаменталната динамика на движението на флуидите и служи като основно въведение към следващите глави, занимаващи се с по-специфичните проблеми, срещани в хидравликата на гражданското строителство.Изведени са трите важни основни уравнения на движението на флуидите, а именно уравненията за непрекъснатост, уравненията на Бернули и импулса и е обяснено тяхното значение.По-късно се разглеждат ограниченията на класическата теория и се описва поведението на реален флуид. Навсякъде се приема несвиваем флуид.
Видове поток
Различните видове движение на течности могат да бъдат класифицирани, както следва:
1. Турбулентни и ламинарен
2.Въртеливи и инеротационни
3. Стабилен и нестабилен
4.Еднородни и нееднородни.
Потопяема помпа за отпадни води
Помпи с аксиален поток от серия MVS. Помпите със смесен поток от серия MVS (потопяеми помпи за отпадни води с вертикален аксиален поток и смесен поток) са модерно производство, успешно проектирано чрез възприемане на съвременна чуждестранна технология.Капацитетът на новите помпи е с 20% по-голям от старите.Ефективността е с 3~5% по-висока от старите.
Турбулентен и ламинарен поток.
Тези термини описват физическата природа на потока.
При турбулентен поток движението на частиците на флуида е неравномерно и има привидно случайна смяна на позициите. Индивидуалните частици са обект на флуктуиращ транс.стихови скорости, така че движението да е вихрово и криволичещо, а не праволинейно.Ако боята се инжектира в определена точка, тя бързо ще се разпръсне в целия поток на потока.В случай на турбулентен поток в тръба, например, моментално записване на скоростта в даден участък би разкрило приблизително разпределение, както е показано на Фигура 1(а).Равномерната скорост, както би била записана от нормалните измервателни уреди, е обозначена с пунктирана линия и е очевидно, че турбулентният поток се характеризира с нестабилна флуктуираща скорост, насложена върху времева постоянна средна стойност.
Фиг.1(а) Турбулентен поток
Фиг.1(b) Ламинарен поток
При ламинарен поток всички частици на флуида се движат по успоредни пътища и няма напречен компонент на скоростта.Подредената прогресия е такава, че всяка частица следва точно пътя на частицата, която я предхожда, без никакво отклонение.Така тънка нишка от багрило ще остане като такава без дифузия.Има много по-голям напречен градиент на скоростта при ламинарен поток (Фигура 1b), отколкото при турбулентен поток. Например за тръба съотношението на средната скорост V и максималната скорост V max е 0,5 при турбулентен поток и 0 ,05 с ламинарен поток.
Ламинарният поток е свързан с ниски скорости и вискозни бавни флуиди. В хидравликата на тръбопроводите и отворените канали скоростите почти винаги са достатъчно високи, за да осигурят турбудентен поток, въпреки че тънък ламинарен слой продължава да съществува в близост до твърда граница.Законите на ламинарния поток са напълно разбрани и за прости гранични условия разпределението на скоростта може да се анализира математически.Поради своята неравномерна пулсираща природа, турбулентният поток не подлежи на строго математическо третиране и за решаването на практически проблеми е необходимо да се разчита до голяма степен на емпирични или полуемпирични зависимости.
Вертикална турбинна противопожарна помпа
Модел №: XBC-VTP
Противопожарните помпи с вертикален дълъг вал от серията XBC-VTP са серия от едностъпални, многостъпални дифузьорни помпи, произведени в съответствие с най-новия национален стандарт GB6245-2006.Също така подобрихме дизайна с позоваване на стандарта на Асоциацията за противопожарна защита на САЩ.Използва се главно за противопожарно водоснабдяване в нефтохимическата, природен газ, електроцентрали, памучен текстил, кейове, авиация, складове, високи сгради и други индустрии.Може да се прилага и за кораб, морски танк, противопожарен кораб и други случаи на доставка.
Ротационен и безвъртежен поток.
Казва се, че потокът е ротационен, ако всяка частица на флуида има ъглова скорост около собствения си масов център.
Фигура 2а показва типично разпределение на скоростта, свързано с турбулентен поток покрай права граница.Поради неравномерното разпределение на скоростта, частица с двете си оси, първоначално перпендикулярни, претърпява деформация с малка степен на въртене. На фигура 2а, потокът в кръг
е изобразен път, като скоростта е право пропорционална на радиуса.Двете оси на частицата се въртят в една и съща посока, така че потокът отново е ротационен.
Фиг.2(a) Ротационен поток
За да бъде потокът безвъртежен, разпределението на скоростта в съседство с правата граница трябва да е равномерно (фиг.2b).В случай на поток в кръгова траектория може да се покаже, че безвъртежният поток ще се отнася само при условие, че скоростта е обратно пропорционална на радиуса.От пръв поглед към фигура 3 това изглежда погрешно, но по-внимателно разглеждане разкрива, че двете оси се въртят в противоположни посоки, така че има компенсиращ ефект, създаващ средна ориентация на осите, която е непроменена от първоначалното състояние.
Фигура 2(b) Иротационен поток
Тъй като всички течности притежават вискозитет, ниското ниво на истинската течност никога не е истинско дразнене и ламинарният поток, разбира се, е силно ротационен.Следователно безвъртежният поток е хипотетично състояние, което би представлявало академичен интерес само ако не беше фактът, че в много случаи на турбулентен поток ротационните характеристики са толкова незначителни, че могат да бъдат пренебрегнати.Това е удобно, защото е възможно да се анализира безвъртежен поток с помощта на математическите концепции на класическата хидродинамика, споменати по-рано.
Центробежна дестинационна помпа за морска вода
Модел №: ASN ASNV
Моделите ASN и ASNV са центробежни помпи с едностепенно двойно засмукване и разделен спирален корпус и транспортиране на използвани или течности за водоснабдяване, циркулация на климатици, сгради, напояване, дренажни помпени станции, електроцентрали, промишлени водоснабдителни системи, пожарогасене система, кораб, сграда и т.н.
Равномерен и нестабилен поток.
Казва се, че потокът е постоянен, когато условията във всяка точка са постоянни по отношение на времето.Строгото тълкуване на това определение би довело до заключението, че турбулентният поток никога не е бил наистина стабилен.Въпреки това, за настоящата цел е удобно да се разглежда общото движение на флуида като критерий, а непостоянните флуктуации, свързани с турбулентността, като само второстепенно влияние.Очевиден пример за постоянен поток е постоянно изпускане в тръбопровод или отворен канал.
Като следствие от това следва, че потокът е нестабилен, когато условията варират по отношение на времето.Пример за нестабилен поток е променлив отток в тръбопровод или отворен канал;това обикновено е преходно явление, следващо или последвано от постоянно изпускане.Други познати
примери за по-периодично естество са движението на вълните и цикличното движение на големи водни тела в приливно течение.
Повечето от практическите проблеми в хидроинженерството са свързани с постоянен поток.Това е за щастие, тъй като времевата променлива при нестабилен поток значително усложнява анализа.Съответно в тази глава разглеждането на нестационарния поток ще бъде ограничено до няколко относително прости случая.Важно е обаче да се има предвид, че няколко често срещани случая на нестационарен поток могат да бъдат намалени до стабилно състояние по силата на принципа на относителното движение.
По този начин, проблем, включващ плавателен съд, движещ се през неподвижна вода, може да бъде преформулиран така, че плавателният съд да е неподвижен, а водата да е в движение;единственият критерий за сходство на поведението на течността е, че относителната скорост трябва да бъде една и съща.Отново вълновото движение в дълбока вода може да бъде намалено до
стационарно състояние, като приемем, че наблюдател се движи с вълните със същата скорост.
Дизелов двигател Вертикална турбина Многостепенна центробежна вградена дренажна помпа за вода Този вид вертикална дренажна помпа се използва главно за изпомпване без корозия, температура под 60 °C, суспендирани твърди частици (без влакна, песъчинки) по-малко от 150 mg/L съдържание на канализацията или отпадъчните води.VTP тип вертикална дренажна помпа е във вертикални водни помпи тип VTP и въз основа на увеличението и яката, задайте смазването на маслото на тръбата е вода.Може да дими при температура под 60 °C, изпращане, за да съдържа определени твърди зърна (като старо желязо и фин пясък, въглища и др.) от канализация или отпадъчни води.
Равномерно и неравномерно течение.
Казва се, че потокът е равномерен, когато няма промяна в големината и посоката на вектора на скоростта от една точка до друга по пътя на потока.За съответствие с това определение площта на потока и скоростта трябва да са еднакви във всяко напречно сечение.Нееднороден поток възниква, когато векторът на скоростта варира в зависимост от местоположението, типичен пример е потокът между сближаващи се или разминаващи се граници.
И двете от тези алтернативни условия на потока са често срещани в хидравликата с отворен канал, въпреки че строго погледнато, тъй като към равномерния поток винаги се подхожда асимптотично, това е идеално състояние, което е само приблизително и никога не е постигнато в действителност.Трябва да се отбележи, че условията се отнасят по-скоро до пространството, отколкото до времето и следователно в случаите на затворен поток (напр. тръби под налягане), те са доста независими от постоянния или нестационарния характер на потока.
Време на публикуване: 29 март 2024 г