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)

Понятие о гидродинамическом подобии и критериях подобия




Большинство физических явлений не поддаются математическому описанию и пост-роению математической модели. Поэтому в гидромеханике большая роль отводится экс-периментальным методам исследования на геометрически подобных моделях реальных объектов выполненных в определенном масштабе.

Основой моделирования гидромеханических процессов является теория подобия.

Подобными называются системы в которых протекают процессы одинаковой приро-ды и имеющие равные величины.

Применяя теорию подобия можно по характеристикам одного объекта изучить хара-ктеристики другого, подобного первому, методом соответствующих преобразований.

Гидродинамическое подобие условно состоит из 3-х видов: геометрического, кине-матического и динамического.

4.1.3.1 Геометрическое подобие представляет собой пропорциональность одинако-вых линейных размеров модели и натурного объекта.

Отношение подобных размеров двух подобных объектов называется линейным мас-штабом:

Где,

L,l - длина натурного объекта и модели, м;

S,s - площадь натурного объекта и модели, м2;

W,ω - объем натурного объекта и модели, м3;

λ - линейный масштаб моделирования.

4.1.3.2 Кинематическое подобие представляет собой пропорциональность скорос-тей потока в одинаковых точках модели и натурного объекта при геометрическом подо-бии линии тока жидкости:

Где,

T,t - реальное время процесса и время проведенных исследований, с;

τ- масштаб времени;

V, v- скорость реального потока и экспериментального, м/с;

A,a - ускорение реального потока и экспериментального, м/с2.

4.1.3.3 Динамическое подобие представляет собой пропорциональность соответс-твующих сил, которые возникают в кинематически подобных потоках жидкости

 

Где,

F,f - силы действующие на объекты, Н

Отношение возникающих сил вызванных подобными потоками является математи-ческим выражением основного закона динамического подобия и носит название критерия Ньютона (Ne).

Соблюдение пропорциональности сил давления, сил веса, сил трения, сил поверх-носного натяжения, сжатия и других физических параметров в реальном потоке жидкости на реальном объекте и в эксперименте на модели определяет полное гидромеханическое подобие.

На практике соблюсти полное подобие почти невозможно, поэтому стараются выдержать пропорциональность только основных сил действующих на реальные тела и на модели:

1 Если в потоке основными силами являются силы давления, то подобие соблюдает-ся числом Эйлера:

2 Если в потоке основными силами являются силы трения, то подобие соблюдается числом Рейнольдса:

3 Если в потоке основными силами являются силы веса, то подобие соблюдается числом Фруда:

4 Если поток сжимаемый, то подобие соблюдается числом Маха:

5 Если в потоке основными силами являются силы поверхносного натяжения, то подобие оценивается числом Вебера- (We)

6 Если в потоке основными силами являются силы инерции в условиях нестационар-ности течения потока, то подобие оценивается числом Струхаля- (St).

Таким образом, в подобных потоках должно быть равенство безразмерных коэффи-циентов и чисел:

· коэффициентов Кориолиса (α);

· коэффициентов сопротивления (ζ);

· коэффициентов Дарси (λ);

· числа Эйлера(коэффициента давления) (Eu);

· чисел Ньютона (Ne);

· чисел Рейнольдса (Re).

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 461; 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: 0.009 сек.