Критерии гидродинамического подобия

Гидродинамическое подобие

Основные понятия и характеристики подобия гидравлических процессов

Моделирование гидравлических процессов:

I. отбор факторов;

II. математическое моделирование - решение совокупности уравнений, описывающих процесс - математической модели физического процесса.

1. аналитический метод - интегрирование и исследование уравнений;

2. аналитический метод с эмпирическими зависимостями - исследование уравнений с коэффициентами, полученными в результате эксперимента;

3. численный метод - решение уравнений с частными производными методами конечных разностей и конечного элемента;

4. вычислительная гидравлика потоков со свободными поверхностями;

III. физическое моделирование - экспериментальные, эмпирические зависимости на основе физической модели с гидродинамическим подобием.

Особенности: погрешность при измерении величин (теория ошибок); математическое планирование физического эксперимента - на основе факторов устанавливается состав и необходимое количество экспериментов для получения достоверных зависимостей.

Гидродинамическое подобие состоит из:

1. геометрического - подобие линейных размеров и их соотношений;

2. кинематического - подобие скоростей и ускорений точек;

3. динамического - подобие сил, действующих на точки;

Полное гидродинамическое подобие - учет всех сил, частичное - наиболее важных сил, действующих на тело.

Полное подобие недостижимо, поэтопу установлено критерии подобия частных случаев при преобладании определенной силы, равные как для модели, так и для реальной системы:

1. сила тяжести - число Фруда: Fr = v²/gl;

2. сила трения - число Рейнольдса: Re = vl/n;

3. сила давления - число Эйлера: Eu = p/rv²;

4. сила поверхностного натяжения - число Вебера: We = rv²l/s, где s - коэффициент поверхностного натяжения жидкости;

5. сила инерции - число Ньютона: F/rSv².

1. Исторический очерк 2. Жидкие и твердые тела 3. Капельные и газообразные жидкости 4. Плотность, удельный вес, динамическая и кинематическая вязкость
5. Кавитация, газонаполнение, кипение, испарение 6. Силы, действующие на покоящуюся жидкость 7. Гидростатическое давление
8. Уравнение Эйлера для равновесия жидкости 9. Равновесие жидкости под действием силы тяжести 10. Основное уравнение гидростатики, энергетический и геометрический смысл
11. Полное и манометрическое давление, вакуум, пьезометрическая и вакуумметрическая высота 12. Давление жидкости на плоскую стенку 13. Центр давления и его местонахождение
14. Давление жидкости на криволинейную цилиндрическую поверхность 15. Закон Архимеда, плавание тел 16. Местная скорость, ее полная производная и составляющие
17. Линия тока, элементарная струйка, вихревые линия и трубка 18. Поток жидкости
19. Дифференциальные уравнения движения невязкой жидкости 20. Уравнение неразрывности движения для элементарной струйки и потока жидкости
21. Уравнение Бернулли для элементарной струйки 22. Лемма о распределении гидродинамического давления в плавно изменяющемся движении
23. Уравнение Бернулли для потоков вязкой и невязкой жидкостей 24. Энергетический и геометрический смысл уравнения Бернулли для потока жидкости
25. Условия применения уравнения Бернулли 26. Уравнение количества движения для установившегося потока
27. Виды потерь энергии и их определение 28. Опыты Рейнольдса для двух режимов жидкости 29. Критические скорости и числа Рейнольдса
30. Зависимость потерь напора от режимов движения жидкости 31. Гидравлически гладкие, переходные и шероховатые поверхности 32. Определение потерь напора по длине
33. Отверстия и истечения из них
34. Истечение из малых отверстий в тонкой стенке при постоянном напоре
35. Насадки, скорость и расход при истечении жидкости через насадки при постоянном напоре
36. Классификация труб, скорость и расход при истечении жидкости из очень коротких труб при постоянном напоре 37. Истечение жидкости из малых отверстий при переменном напоре
38. Определение времени опорожнения сосудов при постоянном напоре 39. Истечение жидкости через большие отверстия при постоянном напоре в резервуаре 40. Истечение жидкости через большие прямоугольные отверстия при постоянном напоре
41. Гидравлический расчет труб (особенности расчета длинных труб)
42. Равномерное движение в призматических и цилиндрических напорных трубах
43. Расчет длинных трубопроводов 44. Расчет сложных параллельно соединенных трубопроводов 45. Расчет сложных разветвленных трубопроводов
46. Расчет насосной установки 47. Расчет трубопроводов с непрерывной раздачей жидкости по пути 48. Расчет разомкнутых или тупиковых трубопроводов 49. Расчет замкнутых или кольцевых трубопроводов
51. Гидравлический удар в трубах 52. Прямой и непрямой гидравлический удар, борьба с гидравлическим ударом
53. Определение Dpударное при гидравлическом ударе 54. Характеристика гидравлического удара 55. Основные понятия и характеристики подобия гидравлических процессов
56. Гидродинамическое подобие 57. Критерии гидродинамического подобия

Дата добавления: 2015-05-23