Основные понятия гидравлики

Перейдем непосредственно к внутренней задаче динамики вязкой жидкости – гидравлике. Гидравлика изучает движение жидкости по трубам и каналам. При этом движение жидкости может быть разделено на два класса – напорное и безнапорное. Напорным называется течение, при котором жидкость целиком заполняет все сечение трубопровода и ее движение происходит под действием перепада давлений. К безнапорным течениям относится движение жидкости в руслах со свободной поверхностью (реки, каналы), происходящее под действием сил тяжести. В дальнейшем будет рассмотрено напорное движение жидкости, как наиболее практически значимое для кораблестроителей.

В качестве основных понятий гидравлики следует выделить следующие.

а) Живое сечение потока – это сечение, нормальное к линиям тока. На рис.40 показан поток в трубе переменного сечения. При этом живые сечения 1-1, 3-3 и 5-5 плоские, а 2-2 и 4-4 криво-линейные.

б) Средняя скорость V_ср – это условная, постоянная по живому сечению скорость, обеспечивающая расход, равный действительному (см. п. 3.4).

в) Плавно изменяющееся движение жидкости. В гидравлике большое значение имеет так называемое плавно изменяющееся течение, под которым понимают течение, одновременно удовлетворяющее двум условиям: 1) угол между линиями тока a невелик (рис.41,а); 2) мала кривизна линий тока R>>B (рис.41,б). Из рисунка видно, что при плавно изменяющемся течении живые сечения практически плоские и при установившемся движении жидкости силы инерции можно не учитывать. Кроме того, при плавно изменяющемся течении распределение давлений по живому сечению подчиняется гидростатическому закону (2.3), т. е. .

Дата добавления: 2014-01-05