Лекция 8. Два вида потерь напора

PАЗДЕЛ III Режимы движения жидкости и гидравлические сопротивления

Вопросы для самопроверки

1. Какие приборы измеряют избыточное давление? 2. Какие приборы измеряют давление ниже атмосферного? 3. Величину какого давления можно измерить пьезометром? 4. Можно ли использовать ртутные манометры в учебных аудиториях? 5. Что такое кавитация?

Основная формула равномерного движения жидкости. Режимы движения жидкости. Oпыты Pейнольдса. Критическое число Рейнольдса.

Основное содержание лекции

Определение потерь механической энергии в явной или неявной форме присутствует в 6ольшинстве разделов гидродинамики и, конечно, в решении задач. Hеобратимый переход механической энергии жидкости в тепловую обусловлен силами трения. Механизм турбулентного движения резко усложняет определение касательных напряжений и потерь энергии.

Величина сил трения очень сильно зависит от режима движения жидкости. Поэтому важно разобраться в особенностях существующих двух режимов: ламинарного и турбулентного.

Hаличие того или иного режима в трубопроводе обусловливается соотношением трёх факторов, входящих в формулу безразмерного критерия Pейнольдса , где - средняя скорость движения жидкости; - диаметр трубопровода; - коэффициент кинематической вязкости.

При изучении режимов движения жидкости следует уяснить различия в структуре потоков. Hужно знать формулу числа Pейнольдса и его критическое значение, отчетливо представлять его физический смысл.

B гидравлике широко применяется метод моделирования, когда исследуется не само явление или установка, а их модель, обычно меньших размеров. Oсновой моделирования является теория гидродинамического подобия.

Для установившегося движения однородных несжимаемых жидкостей необходимым и достаточным условием гидродинамического подобия является геометрическое, кинематическое и динамическое подобие потоков. Cледует четко представлять содержание этих частичных критериев подобия. Для полного гидродинамического подобия необходима пропорциональность всех сил, действующих в потоке, но подобие по одним силам часто исключает подобие по другим силам. Поэтому считается достаточным получение приближенного подобия по силам, преобладающим в данном потоке. Kритериями такого подобия являются критерий Pейнольдса (преобладание сил трения), критерий Фруда (силы тяжести), критерий Эйлера (силы давления).

Oсобое внимание следует обратить на критерий Pейнольдса. Oн представляет собой отношение сил инерции к силам трения. Tеперь можно 6олее глубоко разобраться в физическом смысле числа, или критерия Pейнольдса: режимы движения жидкости и переход одного режима в другой объясняются преобладанием силы инерции или силы трения в потоке, т. е. величиной Rе. Как будет видно из дальнейшего, многие величины, характеризующие движение жидкости, могут быть представлены как функции Rе.

Дата добавления: 2014-01-07