Гидродинамика Внутренняя и внешняя гидродинамические задачи смешанные задачи

Гидродинамика Внутренняя и внешняя гидродинамические задачи; смешанные задачи. Основные характеристики движения жидкости. Стационарные и нестационарные потоки.

Гидродинамика - раздел гидравлики, в котором изучают законы движения жидкостей. l Движение или течение жидкости обусловлено разностью давлений, которое создается с помощью насосов, компрессоров, либо в следствие разности уровней или плотности жидкости. l Движущаяся жидкость называется потоком жидкости. l

Внутренняя и внешняя и смешанная гидродинамические задачи Внутренняя задача связана с движением жидкости по различным каналам и трубам. l Внешняя задача посвящена обтеканию жидкостью различных тел или движению этих тел внутри жидкости. l В смешанную задачу входит изучение движения жидкости по трубам или каналам при одновременном обтекании ею какихлибо тел. l

Основные характеристики движения жидкости сечение потока (S), перпендикулярное к его оси, - живое или поперечное сечение потока; l количество жидкости, протекающее в единицу времени через поперечное сечение потока, называется расходом. Расход объемный: l

Основные характеристики движения жидкости l Расход массовый: где ср - средняя скорость течения жидкости, м/с; S - поперечное сечение потока, м 2; - плотность жидкости, кг/м 3

Основные характеристики движения жидкости l Гидравлический l Эквивалентный радиус: диаметр:

Режимы движения жидкости lа – ламинарный; в – турбулентный:

Критерий Рейнольдса l Критерий Re является мерой соотношения между силами вязкости и инерции в движущемся потоке.

Критерий Рейнольдса Установлено, что переход ламинарного движения в турбулентное происходит при значениях критерия Рейнольдса выше критического. Для круглых трубок Reкр=2320. При Re>Reкр - турбулентный режим течения, при Re2320, но Re<10000 режим течения неустойчивый турбулентный или переходный, при Re>10000 - устойчивый турбулентный. l

Распределение скоростей в потоке

Гидродинамический пограничный слой l При турбулентном движении у стенок трубопровода имеется тонкий слой жидкости, движущийся в ламинарном режиме, т. к. силы вязкости оказывают превалирующее влияние на движение жидкости. l Ламинарный слой и переходная зона – гидродинамический пограничный слой.

Оптимальный диаметр трубопроводов l При определении диаметров трубопроводов нужно знать секундный расход жидкости и среднюю скорость ее движения:

Средняя скорость движения жидкости l l l Капельные жидкости Газ под небольшим давлением Газ под большим давлением Насыщенный водяной пар Перегретый водяной пар 1 -3 м/с ; 8 -15 м/с; 15 -20 м/с; 20 -30 м/с; 30 -50 м/с