Основні поняття та рівняння гідродинаміки

Сталий рух - це такий рух рідини, при якому швидкість потоку і гідродинамічний тиск в будь-якій точці не змінюються в часі. Прикладом сталого руху може бути перебіг рідини з отвору резервуару при постійному тиску.

Несталим рухом називають рух рідини, якому швидкість руху і тиск в даній крапці змінюються в часі. Прикладом несталого руху є перебіг рідини з отвору резервуару при змінному тиску.

При рішенні практичних задач припускають, що потік рухомої рідини складається з окремих елементарних цівок, що не міняють своєї форми. Крива, дотична до векторів швидкості руху частинок рідини, називається лінією струму. Якщо в рухомій рідині виділити нескінченно малий замкнутий контур і через всі його точки провести лінії струму, відповідні даному моменту часу, вийде як би трубчаста непроникна поверхня, звана трубкою струму. Маса рідини, рухомої усередині трубки струму, утворює елементарну цівку. Швидкості і площі поперечних перетинів цівок в різних живих перетинах можуть мінятися, проте добуток швидкості окремих частинок цівки на площі їх поперечного перетину F залишається постійним.

Сукупність елементарних цівок, що є безперервною масою частинок, рухомих по якому-небудь напрямку, утворює потік рідини. Потік може бути обмежений твердими стінками.

Живим перетином потоку S називають поперечний перетин потоку, перпендикулярний до напряму руху і обмежений його зовнішнім контуром.

Потоком (витратою) Q називають об'єм рідини, що проходить в одиницю часу через живий перетин потоку. Об'ємний потік вимірюють в м³/с, м³/год., л/с. Іноді користуються поняттям масового потоку G (кг/с):

G = γQ,

де γ - питома вага рідини, кг/м³.

Змоченим периметром П називають довжину контура живого перетину, на якому рідина стикається з твердими стінками.,

Гідравлічним радіусом R називають відношення площі S живого перетину потоку до змоченого периметра П (м):

R = F/П.

Середньою швидкістю потоку V (м/с) називають часне від розподілу потоку Q на площу його живого перетину S:

V = Q/S.

Оскільки рідина нестискувана, а стінки русла жорсткі і потік нерозривний, то потік її Q, рівний добутку швидкості руху на площадь живого перетину, - величина постійна:

Q = V₁ S₁ = V₂ S₂ = V S = const,

де V₁/V₂ = S₂/S₁ - рівняння нерозривності потоку.

Отже, при сталому русі рідини середні швидкості потоку обернено пропорційні площам живих перетинів.

Питання для самоперевірки:

1. Які види рухів вивчає гідродинаміка?

2. Що називається живим перерізом потоку і самим потоком?

3. Як визначається середня швидкість потоку?

Модуль 3.2 Принцип роботи гідравлічного приводу

Література: [1], Розділ 2, Глава 1, [3], Глава 14, §2.

Студент повинен знати переваги та недоліки гідравлічного приводу.

Студент повинен вміти застосовувати елементи гідроприводу в гідросхемах верстатів.

Дата добавления: 2014-12-16