Starea pereții conductelor într-un cel puțin considerabil clorhidric afectează comportamentul fluid în curentul de valență turbo. Deci, atunci când fluidul flux laminar se mișcă încet și lin, liniștit care curge în jurul valorii de pe drum mic-Obst-acțiune. Emergent cu rezistența locală este atât de mică încât pe termen măreția-lor poate fi neglijată. In curgerea turbulentă, cum ar fi mici obstacole sunt cis-sursă de mișcarea vârtejului a lichidului, ceea ce conduce la o creștere a acestor mici locuri-TION de rezistență hidraulică, pe care le-am neglijat într-o curgere laminară. Ta obstacole mici pe Kimi peretelui țevii sunt neregularități sale. Absolute condus de rang astfel de nereguli depinde de calitatea prelucrării țevii. În sistemele hidraulice, aceste proiecții inegal-numite rugozitate STI, acestea sunt indicate prin litera D.
În funcție de raportul dintre grosimea peliculelor laminar și a valorilor rugozității va schimba natura fluidului din flux. În cazul în care grosimea filmului laminar este mare în comparație cu amploarea rugozitate (. Proeminentele rugozitate cufundate într-un film laminar, iar fluxul de miez turbulente sunt disponibile (prezența lor nu afectează fluxul). Aceste tuburi sunt denumite hidraulic netede. Atunci când rugozitatea depășește grosimea laminară film, filmul își pierde continuitatea, rugozitatea și protuberanțele devin sursa a numeroase vârtejuri că INDICA martorilor substanțial asupra fluxului de lichid în ansamblu. Aceste tuburi sunt denumite g dravlicheski sunt dur-mi. Desigur, există un tip PROM rugozitatea diate tub de perete atunci când proeminențele rugozitate devin comparabile cu grosimea filmului laminar d≈D.
Concept 2. Presiunea în lichid. Unitățile, raportul lor în diferitele unități ale sistemului specificat dimensiune.
Sam.rab. 3. presiune diferențială Euler completa. expresie matematică folosită în hidromecanică.
Presiunea în gazul (sau lichid) este o cantitate egală cu modulul raportul silyF care acționează perpendicular pe suprafața plană a zonei suprafeței S:
Unitatea de presiune este luată o astfel de presiune, care produce o forță de 1 N care acționează pe suprafața 1 perpendicular pe această suprafață și se numește Pascal (Pa notat).
Sunt utilizate ca alte unități de presiune: hectopascal (hPa) și kilopascali (kPa).
1 psi = 1000 Pa; 1 hPa = 100 Pa; 1 Pa = 0,001 kPa; 1 Pa 0,01 hPa
Înființată în B.Paskalem secolul al XVIII-lea (1623-1662) este una dintre legile de bază ale hidrostaticii, cunoscut sub numele de legea lui Pascal prevede: în cazul în care lichidul (sau gaz), închis într-un vas închis pentru a produce presiune, această presiune este transmisă în toate direcțiile, la toate punctele fluid (gaz) și orice parte a suprafeței interioare a unei nave fără modificări.
Proprietate fără a schimba transmiterea de presiune datorită incompressibility fluidului (de exemplu, apă) la capacitate mare. Este suficient să se constate că apa de compresie, în special, la presiune atmosferică conduce la o reducere a volumului său în
1/20 000 din volumul inițial. În acest sens, în fizica a introdus ideea de lichid „incompressibility“, la fel ca și conceptul de mecanica corpului rigid folosit.
Luați în considerare următorul scenariu care ilustrează legea lui Pascal. Să considerăm un vas umplut cu un lichid (de exemplu apă), sub presiune constantă generată de o forță F. atașat la pistonul cu o suprafață S, închide partea deschisă a containerului. Înainte de a închide containerul pistonul pus în lichid un mic cub gol (de exemplu, un volum de 1 cm3) cu pereți subțiri de metal și se confruntă cu o zonă Sk. Pe fiecare față a cubului, conform legii lui Pascal va lucra puterea Fk = p · Sk, indiferent de orientarea sa. În cazul în care lichidul este în repaus, în oricare din partea sa de mici dimensiuni a presiunii va fi aceeași în toate direcțiile. Dacă nu este, un cub mic de lichid ar acționa într-o forță netă de zero, iar el va veni în mișcare, ceea ce contrazice condiția inițială a echilibrului fluidului. Prin urmare, sau se va arăta mai jos că acest raport se află în baza presei hidraulice.
Toate aceste considerații demonstrează legea lui Pascal, valabil în absența gravitației, sau când îl puteți ignora. În acest caz, presiunea la toate punctele navei va fi aceeași, indiferent de forma acesteia.
câmpul gravitațional al Pământului crește lichid de presiune cu adâncimea, și este numeric egală cu greutatea adâncimea h a lichidului înălțimea coloanei h și o suprafață de 1 cm2.
Presiunea care apare în fluid datorită prezenței câmpului gravitațional, numit hidrostatic.
Ecuația (1.2) permite construirea unui grafic de presiune într-un fluid în funcție de adâncimea de imersie (Fig.1). Cum presiunea este direct proporțională cu adâncimea h, atunci graficul ei este o linie dreaptă (funcție liniară), prin care se înțelege că panta presiunii liniei din grafic este dependentă de densitatea fluidului, cu atât mai mare este, cu atât mai mare presiunea la aceeași adâncime. Fig. 1 astfel încât adâncimea h. Dacă pe suprafața lichidului se adaugă și presiune. de exemplu, atmosfera pământului, presiunea totală la adâncimea h este egal.
Apoi, este ușor de a găsi diferența de presiune între două nivele de lichid, distanțate pe verticală cu o distanță h1. care va fi
Acest lucru, în special, conduce la faptul că vasele comunicante, umplut cu o presiune de fluid uniform în toate punctele fluidului situate la un nivel, la fel, indiferent de forma de recipiente, în cazul în care presiunea externă în mod egal tuturor navelor (a se vedea. Figura 2) .
Prin urmare, în vasul de presiune gravitațională, în orice moment nu depinde de forma vasului, și depinde numai de adâncimea și densitatea fluidului.
O consecință importantă a discuției precedente comunică navelor. Dacă turnarea lichidul într-unul dintre vasele prezentate în figura 2, apoi curge prin conexiuni la alte vase, fluidul este stabilit în toate vasele la același nivel. Acest lucru se datorează faptului că presiunea pe suprafețele libere ale lichidului din vasele este aceeași și egală cu presiunea atmosferică. În consecință, toate suprafețele libere trebuie să fie în același plan orizontal.
Principiul vaselor comunicante este utilizat într-un tub de măsurare a apei ceainice moderne și factorii de decizie de cafea. Apa este stabilită la același nivel ca și în volumul vasului. În cazul în care acest tub marcat diviziune, puteți controla întotdeauna volumul de apă scufundat.
O altă situație apare atunci când există vase comunicante cu diferite lichide. Pentru examinarea cazului va lua un tub deschis sa încheiat în formă de U și se umple cu prima densitate de apă. Este clar că nivelul apei în ambele picioare va fi la fel. Reumplerea este acum unul dintre genunchi un alt lichid, de exemplu, petrol lampant (cu o densitate), care nu este miscibil cu apa, se observă că nivelul de lichid în fiecare creștere a genunchiului, dar nu același lucru (Figura 3).
Interfața dintre fluide (în Figura 3 -. Nivelul AB) ca umplerea al doilea lichid va fi omisă, și din cauza acestei diferențe apare niveluri h1 și lichidelor h2 în curbe în formă de U secțiune de tub cu privire la limita de AB.
Definim raportul dintre înălțimea lichidului în fiecare din vasele deasupra nivelului de AB. Sub acest nivel în vasele este același fluid, astfel încât presiunea pA și pB la punctele A și B situată la aceeași înălțime trebuie să fie aceeași. Pe de altă parte, aceste presiuni sunt egale, de raportul (1,3)
în cazul în care P0 - presiunea atmosferică. Asimilarea pA și pB. obținem
și anume vaselor comunicante înălțimea coloanei de lichid peste nivelul secțiunii invers proporțională cu densitatea lor. In caz de presiune egală înălțimea coloanei de lichid cu densitate mai mare va fi mai mică decât înălțimea coloanei de lichid cu o densitate mai mică.
În practică, un barometru metalic numit de celule de presiune (în greacă - aneroid) pentru măsurarea presiunii atmosferice. Deci, barometru numit, deoarece nu conține mercur). Pentru a măsura presiunea, sunt folosite manometre atmosferice mari sau mai mici (din greacă: m și n o s - rare, exfolierea, e m p e r a - măsurat). Un exemplu de vase comunicante este deschis (lichid) manometru, care tocmai constă dintr-un tub în formă de U umplut cu mercur sau alte lichide. Este aplicată la o scară genunchi în centimetri sau milimetri, și este alimentat în celălalt genunchi, de exemplu, aer comprimat. Sub acțiunea acestui mercur de aer într-un genunchi omis în celelalte - crește, și există o diferență de nivel. Știind diferența de înălțime și având în vedere densitatea specifică a mercurului, ușor de găsit presiunea.
2. laminar mișcare de fluid într-un plan de delimitare. Debitul prin gap plat și inelar.
3. Cu ajutorul ecuației lui Bernoulli pentru măsurarea ratei de curgere a fluidului. tub Pitot, formula de performanță a circuitului.
2) flux laminar (lat lamina. - Plate, benzi) - curgere, în care gazul lichid sau deplasează straturi fără agitare și ondulație (adică, viteza de rapid nediferențiată și schimbare a presiunii).
flux laminar este posibilă numai până la o anumită valoare critică a numărului Reynolds, după care devine turbulentă. Valoarea critică a numărului Reynolds depinde de tipul particular al debitului (debitul fluxului de țeavă circulară în jurul mingea și m. P.).
De exemplu, pentru curgerea într-o conductă circulară.
tub de ozmem neregulate secțiune transversală (fig. 311) și va trece un debit constant de apă prin el. Nivelurile din tubul manometrului, vom vedea că, în strictă
Fig. 311. În presiunea statică părți tub înguste ale fluidului care curge în spatele larg
tub de presiune statică locală este mai mică decât lat. Prin urmare, în timpul tranziției de la porțiunea largă a țevii într-un grad de compresie fluid mai îngust este scăzută (presiune redusă), iar la trecerea de la porțiunea mai îngustă în lățime - crește (presiunea crește).
Acest lucru se datorează faptului că părțile late ale tubului fluidului trebuie să curgă mai lent decât în îngust, deoarece cantitatea de fluid care curge în aceleași perioade de timp, la fel pentru toate secțiunile de țeavă. Prin urmare, trecerea de la partea îngustă a tubului în viteza fluidului scade larg: lichid franat, deoarece curgeau pe un obstacol, și gradul de compresie (și presiunea) crește. Pe de altă parte, în tranziția de la porțiunea largă în tub crește înguste rata de lichid și scade comprimarea: lichid, accelerare, se comportă ca straightens un resort.
Deci, vedem că presiunea fluidului care curge prin conducta, mai mult decât în cazul în care debitul de fluid este mai mică și invers: presiunea este mai mică, în cazul în care viteza fluidului mai mult. Această relație între viteza fluidului și presiunea acestuia se numește legea lui Bernoulli în numele unui fizician elvețian și matematician Daniel Bernoulli (1700-1782). Legea lui Bernoulli deține, de asemenea, pentru lichide și gaze. Rămâne în vigoare pentru circulația fluidului, nu tuburi cu pereți limitate - în curgerea liberă a fluidului. În acest caz, legea lui Bernoulli trebuie aplicată după cum urmează.
Să presupunem că mișcarea de lichid sau gaz nu se schimbă cu timpul (flux constant). Apoi, ne putem imagina în linia de curgere, de-a lungul care există o mișcare fluidă. Aceste linii sunt numite linii de curent; se rup lichidul în fluxuri separate care curg una lângă alta fără a se amesteca, liniile de curent pot fi făcute vizibile prin introducerea în fluxul de apă prin conductele subțire de cerneală lichidă. Prelinge de vopsea sunt situate de-a lungul liniilor de curent. În aer, vizibile pentru liniile de curent pot folosi fluxurile de fum. Se poate arăta că legea lui Bernoulli se aplică pentru fiecare jet în mod individual: presiunea este mai mare în acele zone ale jetului în cazul în care aceasta este mai mică decât viteza, și, astfel, în cazul în care secțiunea cu jet este mai mare și invers. Fig. 311 arată că
Fig. 312. Aerul este aspirat în partea îngustă a țevii unde presiunea este mai mică decât cea atmosferică
secțiune mare crossjet în acele locații în care liniile de curent sunt divergente; ibid, unde fluidizează secțiunea jet mici converg. Prin urmare, legea lui Bernoulli poate fi, de asemenea, formulată după cum urmează: în domeniul de curgere, în cazul în care liniile de curgere groase, presiunea este mai mică, și în acele locuri în care linia curentă mai puțin, presiunea este mai mare.
Ia tubul având o restricție, și va trece prin ea cu o viteză mare de apă. Conform legii lui Bernoulli, în partea îngustată a presiunii va fi redusă. Posibilitatea de a selecta forma conductei și debitul care apa din porțiunea îngustată este mai mică decât presiunea atmosferică. (. Figura 312) În cazul în care acum atașat la o porțiune îngustă a tubului de evacuare tubului, aerul exterior este aspirat în spațiul cu o presiune mai mică: intrarea jetului, aerul va fi antrenat de apă. Folosind acest fenomen, este posibil să se construiască o pompă de diluare - așa-numita pompa cu jet de apă. Așa cum se arată în Fig. 313 Modelul de aspirație a pompei cu jet de aer se realizează prin fanta inelară 1,
Fig. pompa de apă 313. Schema
lângă care apa se deplasează la o viteză mare. Apendicele 2 atașat la vasul extractor. Pompele cu jet de apă nu au solide piese în mișcare (cum ar fi o pompă cu piston convențional), care este unul dintre avantajele lor.
Ne sufla aer prin tub, cu o gâtuire (ris.314). Când viteza de presiune suficientă a aerului în porțiunea îngustată a tubului va fi sub presiunea atmosferică. Fluid din container este aspirat în tubul lateral. Ieșind din tub, lichidul va fi pulverizat cu aer. Acest dispozitiv este numit un spray - pulverizare.
Fig. 314. Orchard
3) Tub Pitot - un dispozitiv pentru măsurarea presiunii dinamice a lichidului care curge (suspensie) sau gaz. Numit după inventatorul său (1732), om de știință francez A. Pitot (N. Pitot).
Este un tub în formă de L. Stabilizati suprapresiune tub aproximativ egală cu:
în care - densitatea în mișcare (upwind) a mediului; - viteza fluxului de intrare; - coeficientul.
Presiune (tub cap pneumometric sau total) tub Pitot este conectat la instrumentele și dispozitivele specifice. Este folosit pentru determinarea vitezei și volumului fluxului relativ în conducte și sisteme de ventilație complet cu manometre diferențiale.
Acesta este utilizat ca o componentă a receptoarelor de tub Prandtl presiunii aerului pentru aeronave, pentru determinarea simultană a altitudinii și vitezei de zbor.
Pentru măsurarea vitezei de curgere în orice punct al tubului Pitot este utilizat pe scară largă (imagine), principiul care se bazează pe ecuația Bernoulli. Să presupunem că este necesar să se măsoare viteza fluidului în orice punct în flux. Plasarea capătul tubului până la punctul specificat și ajunge la ecuația Bernoulli pentru secțiunea 1 - secțiunea 1 și care se extinde la nivelul de lichid din tubul Pitot.