Concepte de bază și legile de sisteme hidraulice - studopediya
1. Ecuația fundamentală a hidrostaticii.
2. Forța de presiune a fluidului în peretele plat. centrul de presiune.
3. Fluxul de lichid și parametrii săi.
4. Tipuri și moduri de mișcare fluidă. Reynolds. Caracteristicile de curgere turbulentă.
5. Ecuația de continuitate a fluxului.
1. In hidrostatica studiat echilibrul fluidelor, fixate în raport cu pereții vasului (de exemplu, în rezervor), deși nava în sine se poate mișca.
- ecuația fundamentală a hidrostaticii.
- Legea lui Pascal. Conform Legii lui Pascal, presiunea în orice punct în volum fix de fluid egală cu presiunea pe suprafața lichidului plus greutatea coloanei de lichid a unității secțiunii transversale (1 m 2) într-un punct dat. Rezultă că presiunea hx la toate punctele de la aceeași adâncime de lichid staționar este aceeași. Modificări în p0 presiunea externă, la o anumită valoare conduce la o modificare a presiunii fluidului la toate punctele de aceeași sumă.
2. Puterea unei presiuni hidrostatice completă pe peretele plat este egală cu presiunea hidrostatică la centrul de greutate al peretelui umectată înmulțită cu suprafața umectată.
Cea din urmă formulă este valabilă și pentru pereții verticali (# 945 = # 730;, 90 HTS = lts).
paradox hidrostatica forță de presiune a fluidului asupra vaselor orizontale inferioare este independentă de forma lor: h = const; F1 = F2 = F3; P1 = P2 = P3. zona de jos F-. La o presiune de forță de densitate dată pe fundul orizontală a containerului este determinată numai de înălțimea coloanei de lichid H și zona F fundul vasului:
În cazul unui perete de rezistență înclinat # 929; Acesta poate fi considerat ca suma a două forțe: # 929; 1 = p0 F # 929; 2 = # 961; ghts F. Forța de aderență # 929; 1 reprezintă o sarcină uniformă rezultantă aplicată, iar centrul de gravitate al zonei forței de F. A # 929; 2 - forțele de suprapresiune rezultante distribuite în zona F neuniform deoarece cu o creștere a presiunii crește adâncimea de scufundare. Prin urmare, aplicarea acestui punct de putere este decalat față de centrul de greutate în direcția de adâncime mai mare.
punct de presiune - punctul de aplicare a lichid suprapresiune forțe pe perete.
Aplicarea în practică a ecuației fundamentale a hidrostatice - mașini hidrostatice, vaselor comunicante. De exemplu, preselor hidraulice utilizate în HP.
1, 2 - pistoane; 3 - un material compresibil; 4 - placă fixă.
Forța de presiune asupra pistonului 1:
Pistonul 2 va da presiune P2 putere în mai multe ori mai mare decât P1. de câte ori secțiunea cilindrului 2 este mai mare decât cilindrul 1.
3.Potok - masa unui fluid în mișcare, ghidat de pereți solizi.
w1 și w2 - viteză a particulelor 1 u2.
AC linie - o linie la fiecare punct în care vectorul viteză a particulelor coincide cu direcția tangentei (linia 1-2-3).
tub de curent - un set de linii electrice, care trece prin toate punctele de conturul secțiunii de viață elementar.
prelinge Elementar - eficientizează fascicul trece prin tubul de curent.
flow Living secțiune transversală - planul secțiunii transversale a fluxului normal pe direcția de viteză (S) fluid.
perimetru udate - partea vie a secțiunii de circuit, prin fluxul care intră în contact cu pereți solizi (P).
Raza hidraulică flux RG - raportul dintre suprafața secțiunii de S a sângera vii din perimetrul P:
Echivalent cu diametrul de este egal cu de patru ori raza hidraulică:
pereți rugozitate absolute # 8710; - este înălțimea medie a rugozității proiecțiilor măsurate în unități liniare.
rugozitate relativă - raportul dintre rugozitatea absolută diametrul tubului:
cantitatea de lichid care curge prin zona deschisă a fluxului pe unitatea de timp - Debit. Debitul volumetric este măsurat. debit masic.
Viteza particulelor de fluid este maximă în apropierea axei tubului, și mai aproape de pereții este redus. Calculele folosesc de obicei, viteza medie. Debitul mediu este raportul dintre debitul volumic la aria secțiunii transversale efective a fluxului:
Viteza fluidului la acel moment - o (LAN) viteza locală.
4. Fluxul de fluid poate fi stabilită (fixe) și nestaționare (nestaționar).
Când parametrii fluidului ineglae mișcare (presiune, viteză) care depind de intervalul de timp în staționar - independent.
mișcarea presiune - fluxul umple complet secțiunea transversală a tubului, depresurizat - incomplet.
mișcare uniformă - de-a lungul țevii viteza fluidului este constantă neuniformă, - variabilă.
Primele regimuri de curgere de lichid studiate de Reynolds în 1883.
flux de fluid poate fi regim laminar (struychatym) sau turbulent (vortex). În modul laminară, toate particulele de fluid se deplasează de-a lungul căi paralele, agitarea cruce offline. In regim turbulent a particulelor de fluid care se deplasează în traiectorii haotice, deși întreaga masă a fluidului este deplasat într-o singură direcție.
Tranziția de la laminar la curgere turbulentă apare mai ușor cu cât viteza fluidului în masă și diametrul țevii, iar cea mai mică vâscozitatea fluidului.
Numărul Reynolds Re :.
Este o măsură a raportului dintre forțele de viscozitate și inerție în fluxul de mișcare.
Trecerea de la laminar turbulenței se caracterizează prin Re valoare critică.
Pentru țevi netede directe la Re<2320 – устойчивый ламинарный режим; 2320
Fig. Curba de viteză pentru regim turbulent.
Direct la perete în sine subnivelul terbulentnogo debit laminar are o grosime foarte mică # 948;. In cadrul acestui strat există o creștere bruscă a vitezei de la zero la perete până la o valoare finală la limita ei. Cu mai departe de perete există o tranziție în miezul turbulentă.
5. pereți nedeformabil furnizate și impermeabilitate la curgerea unui fluid poate fi scris (pentru starea de echilibru):
- ecuația de continuitate (continuitate) a debitului sau debit constant.
Pentru un fluid incompresibil (# 961; = const):
sau. și anume debit mediu invers proporțional cu zonele secțiunilor transversale de viață.
ecuația debitului exprimă constanța echilibrului fluxului de materiale și este un caz special al legii conservării masei.