Hidraulică, parametrii de bază și moduri de curgere a fluidului

Principalii parametri ce caracterizează mișcarea fluidului trăiesc aria secțiunii S. debit de fluid Q și dvizheniyav viteza medie.

Secheniya.Zhivym vii secțiune zona fluxului de lichid (Fig. 8.1) este o secțiune, care la fiecare punct este normal vectorului de viteză a particulelor de fluid.

Fig. 8.1. Condiții de viață secțiunea de curgere a fluidului:

și - o secțiune teoretică; b - o secțiune practică;

Viteza -epyura in vivo, în secțiune de-a lungul adâncimii de curgere

În practică, cele mai frecvente fluxuri de lichide, care zonă deschisă este o suprafață care diferă puțin de avion.

flux Zhidkosti.Raskhodom de lichid este cantitatea de fluid prin care trece această zonă deschisă pe unitatea de timp. Flow poate fi măsurată prin unități de volum sau greutate de:

Viteza medie a fluidului. In general, viteza particulelor în diferite puncte ale secțiunii transversale efective a vor fi diferite. Dacă zona este diagramele Fe viteză privat împărțit de curgerea fluidului în lățime H. obține o valoare scară corespunzătoare a vitezei medii a fluidului, adică,

Pe de altă parte,

Acest raport este adesea folosit în practică pentru a determina valoarea necunoscută atunci când a treia doi cunoscuți, în special pentru determinarea debitului mediu vitezei fluidului și o zonă vie a secțiunii transversale.

Principalele moduri de mișcare a lichidului .in oricare dintre acestea rămân constante sau modifica anumiți parametri în timp și spațiu, moduri de curgere a fluidului pot fi diferite. Principalele moduri de mișcare de fluid sunt:

- echilibru și inconstant;

- uniformă și neuniformă;

- mișcarea de presiune și de gravitație;

- indivizibilă și cavitație;

- laminară și turbulentă.

La starea de echilibru și inconstant mișcarea dvizhenie.Ustanovivshimsya numit un fel de mișcare în care parametrii ce caracterizează mișcarea nu se modifică în timp. Un exemplu de astfel de mișcare este fluxul de lichid din containerul în care este menținut la un nivel constant. Fluxurile de lichide la o viteză constantă, jetul în spațiul ocupă o anumită poziție, presiunea în orice punct A (fig. 8.2) rămâne neschimbată. Dacă nivelul este menținut constant în rezervor, parametrii de mai sus sunt variabile O astfel de mișcare de fluid și se numește inconstant.

Uniformă și mișcarea neuniforma dvizhenie.Ravnomernym numit un fel de mișcare în care parametrii ce caracterizează această mișcare, nu variază de-a lungul lungimii fluxului. mișcare neuniformă. dimpotrivă, se caracterizează prin faptul că parametrii fluxului va fi variabil. Un exemplu de mișcare uniformă poate servi mișcare ca lichid într-un tub de diametru constant, la un cap constant. traficul neuniforma în aceleași condiții vor fi, de exemplu, într-un tub conic.

Fig. 8.2. Principalele moduri de mișcare a fluidului:

și - de echilibru; B - inconstant; în - uniform; r - inegale;

etc - crowding; e - depresurizat; Ei bine - inseparabile; s - cavitație;

și - laminar; la - turbulentă

Presiunea și dvizhenie.Napornym gravitație mișcare se numește mișcare în care fluxul de lichid este limitată din toate părțile de pereți solizi. Un exemplu de astfel de mișcare este mișcarea fluidului în conductă datorită presiunii create de pompa. Presiunea de circulație efectuată datorită prezenței diferenței de presiune de-a lungul lungimii conductei.

Depresurizat astfel mișcarea este mișcarea lichidului, în care există o suprafață de lichid liber. Un exemplu de o astfel de mișcare este fluxul de apă în râuri, canale și alte deschise. Miscare fara presiune se produce din cauza diferenței nivelului de lichid.

Indivizibile și dvizhenie.Nerazryvnym cavitație mișcare numită un fel de mișcare în care lichidul se deplasează un flux continuu, formând un mediu continuu umple spațiul. În cazul conducerii de continuitate a fluxului de gaz va fi, în toate cazurile.

Cand conduceti continuitatea fluxului de picături de lichid este rupt. Motivul pentru acest lucru poate fi pentru a crește temperatura fluidului sau de reducere a presiunii. In ambele cazuri, lichidul poate fi eliberat vapori și gazele dizolvate vney. Atunci când presiunea de evaporare devine egală cu presiunea externă, bulele din lichid sunt formate, și chiar întreaga cavitate umplută cu gaze sau vapori care curg dezmembrate.

Presiunea de vapori, așa cum sa menționat, depinde de temperatura lichidului și se caracterizează prin următoarele date pentru apă:

Bule sau cavități cu vaporii și gazele care se deplasează în lichid sau împreună cu ea, se încadrează în componentele sistemului hidraulic, la o temperatură mai scăzută sau presiune mai mare. Când acest vapori lichizi condensa gazele imediat și se dizolvă din nou în lichid, în vid, la o viteză mare de particule de fluid turma. Acest lucru duce la o creștere bruscă a presiunii în aceste zone (0,1 la 1 kPa) și o creștere locală a temperaturii (de la 100 până la 1500 ° C). Acest fenomen este nazvaniekavitatsii. Cavitația este dăunătoare pentru sistemele hidraulice.

Laminară și mișcarea turbulentă zhidkosti.Laminarnym numită struychatoe (sau stratificat), în interiorul particulelor fără agitare și fără lichid de viteză și presiune pulsație. Cu ajutorul acestui curs tuturor liniilor de curgere a fluidului sunt complet determinate de forma canalului. Pentru conducta de flux laminar toate sunt paralele cu ajutorul curenților axa tubului. flux laminar este fluxul ordonat, strict constantă. Laminar rezhimnablyudaetsya Advan-atunci când se deplasează fluide sem vîscoase (ulei, ulei lubrifiant, etc.), precum și lichide mai puțin vâscos când curge cu viteze mici.

Se numește o curgere turbulentă, însoțită de agitare intensă și vitezei fluidului și pulsații de presiune. mișcarea particulelor individuale este haotic, dezordonat. Împreună cu deplasare axială observată mișcarea de rotație și laterală a volumelor individuale de fluid. Acest lucru explică pulsațiile vitezei și presiunii.