1. Scrieți ecuația Bernoulli pentru un flux elementar al fluidului în mișcare și explicați parametrii la care se referă.
2. Explicați semnificația geometrică și energetică a ecuației Bernoulli?
3. Care este diferența dintre ecuația Bernoulli pentru curgerea unui fluid real din ecuația formulată pentru un flux elementar al unui fluid ideal?
4. Ce cauzează pierderea presiunii în fluxul unui lichid real?
5. Care este capul hidrodinamic? Ce este egal cu?
6. Ce determină viteza capului și care este egal cu?
Exemple de subiecte din lucrări și rezumate
1. Utilizarea ecuației Bernoulli în instrumentele de măsurare a vitezei.
2. Debitmetru tubular.
3. Dispozitivul și principiul de funcționare a pompei cu jet.
6. Calculul hidraulic al conductelor
În cazul în care viteza de curgere a lichidului Q trebuie să fie asigurată în conductă, capul necesar Hpot. - înălțimea piezometrică în secțiunea inițială este determinată de formula
unde - cap static, - pierderea totală a presiunii asupra rezistenței în conductă.
Pierderea totală a capului este suma pierderilor de frecare de-a lungul întregii lungimi a conductei și a pierderilor locale
= +
Pentru a determina pierderea de fricțiune în tuburile cu secțiune transversală circulară, se poate folosi formula Darcy, care pentru calcule convenabile poate fi exprimată convenabil în termeni de curgere:
unde l este lungimea secțiunii conductei respective; d este diametrul conductei; λ este coeficientul dimensional de frecare hidraulică (coeficientul Darcy).
În mișcarea turbulentă, coeficientul de frecare depinde de numărul Reynolds și rugozitatea relativă a tubului. Valorile rugozității echivalente Δ pentru diferite conducte sunt prezentate în apendicele 7.
O formulă universală care ia în considerare simultan ambii factori este formula Altshul:
Pentru conductele netede hidraulice, rugozitatea rezistenței nu este afectată, iar coeficientul de rezistență este determinat în mod unic de numărul Reynolds:
Pierderile locale ale capului sunt determinate de formula Weisbach:
unde u este viteza medie a curgerii în secțiunea înainte de rezistența locală ζ este coeficientul de rezistență local (determinat de forma rezistenței locale și parametrii ei geometrici).
Luând în considerare formulele lui Darcy și Weisbach,
La expansiunea bruscă a pierderii de presiune a țevii apare o intrare de lichid în cilindrii de putere, acumulatori pneumociltractori, filtre și alte dispozitive. Mărimea acestei pierderi este egală cu capul vitezei vitezei pierdute (teorema lui Bord):
Să denotăm coeficientul de rezistență locală la extinderea țevii, unde d1 și d2 sunt diametrele interne ale secțiunilor conductei înainte și după expansiune.
În caz de îngustare bruscă a conductei, coeficientul de rezistență locală este
,
unde S1 și S2 sunt secțiunile transversale ale țevii înainte și după constricție.
Formula (6.6) este valabilă pentru ambele moduri, cu toate acestea, pentru regimul laminar este mai convenabil să se utilizeze formula Poiseuille:
în care este necesar să se înlocuiască lungimea efectivă a conductei cu un design egal cu
,
unde este lungimea echivalentă cu toate rezistențele hidraulice locale din conducte.
Formula pentru calcularea capului necesar are forma
unde pentru un regim de flux laminar
regim turbulent de curgere
Caracteristicile capului necesar și pierderile totale ale capului conductei = atunci când modul laminar este drept, cu parabolă turbulentă.