Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Закон збереження маси потоку Рівняння нерозривності потоку




Структура турбулентного потоку

В залежності від значення µт в потоці розрізняють декілька областей (зон):

- ядро потоку, в якому µт >> µ;

- межовий ламінарний шар, в якому µт << µ;

- перехідний шар, в якому µт ≈ µ.

 

  - межовий ламінарний шар µт >> µ; - перехідний шар µт ≈ µ; - ядро потоку µт >> µ  

 

Оскільки турбулентна в’язкість є величина змінна по перерізу потоку, то розподіл швидкостей в ньому не може бути визначений теоретичним
шляхом.

Експериментальним шляхом визначено, що …… швидкостей в турбулентному потоці має вигляд зрізної параболи.

  З'ясовано, що при Re=104 W≈0,8 Wmax Re=103 W≈0,9 Wmax

 

Структура потоку має великий вплив на швидкість процесів переносу субстанції. В ядрі потоку швидкість переносу на декілька порядків більша, ніж в межовому ламінарному шарі.

Зі збільшення критерія товщина межового ламінарного шару зменшується, а тому швидкість переносу субстанції зростає.

 

  Розглянемо потік рідини в трубопроводі перемінного перерізу, який рухається без розривів, тобто без утворення пустот.  

 

Хай S1 і S2 - площа перерізу 1 і 2 потоку;

- швидкості рідини в перерізах 1 і 2 (перемінні по

перерізу величини);

ρ1 і ρ2 - густина рідина в перерізах 1 і 2 (постійні по
перерізу величини).

 

Необхідно визначити залежність між величиною поперечного перерізу трубопроводу і швидкістю рідини.

Складаємо баланс маси рідини для окресленого потоку.

Для 1 м3 потоку баланс субстанції виражається основним рівнянням переносу:

=- . Потенціал переносу маси , щільність потоку маси
.

Після підстановки цих величин в рівняння переносу маємо:
= - дир. рівняння нерозривності потоку.

Для усталеного потоку нестиглої рідини ..

Проінтегруємо рівняння = - по усьому об’єму
округлого потоку:

.

Згідно теореми Гаусса-Остроградського

.

=

-

Оскільки - і , то

ρ1 W1 S1 = ρ2 W2 S2

де V1 і V2 - об'ємна витрата рідини переріза 1:2; W1 і W1 – середня швидкість рідини в перерізах 1:2.

Таким чином, при нерозривному русі рідини масова витрата її є постійна величина вздовж усього потоку: G1 = G2 = G = const.

Для нестисної рідини ρ1 = ρ2 = ρ.

W1 S1 = W2S2
Тоді, тобто об'ємна витрата рідини постійна вздовж

V1 V2 усього потоку.

 

7. Закон збереження кількості руху




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-17; Просмотров: 547; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.007 сек.