Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Особенности течения при ламинарном режиме
Ламинарный режим характерен четким выделением отдельных струек. Рассмотрим распределение касательных напряжений, давления, скоростей при ламинарном режиме (рис. 33). Касательные напряжения. Касательное напряжение τ на произвольном удалении r от центра трубы можно записать из основного уравнения равномерного движения. , где: I - гидравлический уклон, равный R- гидравлический радиус, равный В соответствии с уравнением Бернулли гидравлический уклон для всех струек одинаков. Следовательно, касательные напряжения будут изменяться линейно. Максимальное значение τ у стенок трубы в прилипшем слое при , а на оси при . Распределение давления. В этом случае действует закон статики, поэтому распределение давления происходит по гидростатическому закону. Наибольшее давление будет в точке С у нижней кромки трубы причем часто разницей давления по сечению трубы можно пренебречь и считать во всех точках его равным давлению в центре тяжести сечения на оси трубы. Рисунок 33 - Распределение касательных напряжений, давлений и скоростей по живому сечению при ламинарном режиме.
Распределение скоростей. Касательные напряжения при ламинарном режиме можно выразить из закона вязкого трения Ньютона:
Приравняем два выражения Из этого выражения, произведя преобразования и интегрирование, получим скорость: Постоянную интегрирования C,определим из условий нулевой скорости на стенках трубы (U=0 при r=0),откуда Окончательно закон распределения скоростей имеет вид ; при r=0; Эпюра скоростей в живом сечении представляет собой парабалоид вращения. Скорость изменяется от нуля в прилипшем слое у стенок трубы до Vmax на оси. Расход и средняя скорость. Элементарный расход в живом кольцевом сечении толщиной dr и удаленном от центра на расстояние r можно выразить по формуле: . Проинтегрировав это выражение от 0 до , получим расход потока жидкости: . Среднюю скорость определим из уравнения неразрывности , где , тогда: . Сопоставив выражения для расчета максимальной скорости Vmax и средней скорости отметим, что они связаны соотношением: , с учетом этого соотношения, закон распределения скоростей можно записать так:
. Потери энергии (напора) и коэффициент Дарси. Формулу для определения потерь энергии на трение в круглой трубе можно получить, преобразовав формулу для расчета средней скорости, выразив в ней гидравлический уклон как , тогда (формула Пуазейля) В общем случае потери энергии на трение выражается формулой Дарси-Вейсбаха: hТР= . С учетом известных соотношений: , получим значение коэффициента Дарси для ламинарного режима: . Анализируя формулу, можно сделать вывод о линейной зависимости коэффициента Дарси от числа Рейнольдса Re, а также о такой же зависимости потерь на трение (по длине) от средней скорости V.
|