АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Примеры исп. ур-я Бернулли: Водомер Вентури, трубка Пито, свободная поверхность при сужении русла

Читайте также:
  1. Exercises for Lesson 3. Requests and offers / Просьбы и предложения. Способы выражения, лексика, примеры.
  2. Exercises for Lesson 3. Requests and offers / Просьбы и предложения. Способы выражения, лексика, примеры.
  3. Exercises for Lesson 3. Requests and offers / Просьбы и предложения. Способы выражения, лексика, примеры.
  4. В 2. Сварка в твердом состоянии: условия образования сварного соединения, примеры.
  5. Вопрос 22. Непрерывность функции в точке. Примеры непрерывных точек.
  6. Вопрос 98. Какие примеры признаков приближения Часа этого приводятся в сунне?
  7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДВУХРУКАВНОГО УЧАСТКА РУСЛА РЕКИ С ЗАПРУДОЙ В НЕСУДОХОДНОМ РУКАВЕ
  8. Давление жидкости на криволинейную поверхность
  9. Давление жидкости на наклонную поверхность
  10. Кинематика потока при размываемых выходных руслах
  11. Классификация налогов и сборов по источникам уплаты (экономическому содержанию). Привести примеры.
  12. Классификация налогов и сборов по объекту обложения. Привести примеры

Водомер Вентури

Представляет собой сужение на трубопроводе, в которое включены пьезометры (рис. 3.11).

Рис. 3.11

Пусть известны диаметры труб d 1и d 2 в сечениях и отметки свободной поверхности в пьезометрах и . Требуется найти расход Q жидкости, протекающей по трубопроводу, пренебрегая потерями.

Уравнение Бернулли для первого и второго сечений потока

Очевидно, что

Обозначив разность = h, получим


Подставляя

будем иметь

Обозначив отношение площадей , определим расход .

Если мы хотим выразить расход через параметры второго сечения, то, рассуждая аналогично, находим:

, здесь .

Иногда для учета потерь в эти формулы вводят коэффициент (порядка 0,97 – 0,99).

Измеряют расход жидкости, протекающей по трубопроводу, также с помощью диафрагмы, устанавливаемой в сечении трубы. Принцип измерения тот же – при резком изменении диаметра проходного сечения меняется скорость течения. В соответствии с уравнением Бернулли изменяется давление, и разность пьезометрических напоров измеряется либо пьезометрами, либо дифференциальным манометром (

Трубка Пито

Устройство, называемое «трубка Пито», используется для измерения скоростей потока жидкости.

В некоторой точке потока установим две трубки (рис. 3.13): обычную трубку пьезометра и открытую сверху трубку, нижний конец которой изогнут навстречу течению так, что его ось совпадает с направлением скорости. Диаметры трубок должны быть значительно меньше характерных размеров потока, чтобы не вносить больших искажений в распределение скоростей.

Составим уравнение Бернулли для двух сечений: проходящего через точку B – нижний конец пьезометра, и проходящего через точку A – носик изогнутой трубки.

.

Расположим нижний конец пьезометра и носик изогнутой трубки на одной горизонтали, тогда . Носик изогнутой трубки является критической точкой, линия тока упирается в него и скорость потока в этой точке равна нулю (укрупненная врезка на рис. 3.13).

Рис. 3.13

 

Тогда уравнение Бернулли приобретет вид

.

Правая часть этого уравнения характеризует высоту подъема жидкости в изогнутой трубке. Из уравнения видно, что эта высота будет больше высоты столба жидкости в пьезометре на величину скоростного напора в точке B – у нижнего конца пьезометра. Сближая пьезометр и изогнутую трубку, можно определить значения скорости в непосредственной близости от носика трубки. Обозначив , получим , откуда

.

Действительная конструкция прибора для измерения скорости потока жидкости – трубки Пито – показана на рис. 3.14.

Рис. 3.14

 

Две трубки помещены в один корпус. Центральная динамическая трубка воспринимает полный напор , а наружная статическая трубка – только пьезометрический напор, так как скорость потока направлена по касательной к плоскости отверстий. Обе трубки подключены к дифференциальному манометру, который определяет разность напоров в трубках h, равную скоростному напору.

Струйные насосы (эжекторы)

Водоструйные насосы (эжекторы) получили из-за простоты конструкции и безопасности работы весьма разнообразное применение.

Рис. 3.15

Схема струйного насоса приведена на рис. 3.15. Для работы водоструйного насоса необходим еще один насос, который подает под большим давлением рабочий расход воды Q р. Из рабочего трубопровода 1 вода поступает в сопло 2, где из-за уменьшения площади сечения еще больше ускоряется. На выходе из сопла, благодаря значительному возрастанию скорости, давление в струе становится ниже атмосферного. За счет создающегося таким образом вакуума по всасывающей трубе 4 засасывается дополнительный расход жидкости Q вс. В камере 3 оба потока смешиваются и поступают в расширяющуюся трубу. Здесь скорость потока уменьшается, и кинетическая энергия в значительной части переходит в потенциальную энергию давления, под действием которого суммарный расход жидкости перемещается далее по напорному трубопроводу. Давление, развиваемое водоструйным насосом, меньше давления, создаваемого рабочим насосом, но расход больше. Всасываемый расход Q вс может быть равен рабочему расходу Q р и даже превосходить его в 1,5 – 2 раза.

На том же принципе основано действие пневматических перегрузочных устройств для сыпучих грузов. Примером эжектора может служить и бытовой пульверизатор, в котором поток воздуха подсасывает и распыляет жидкость.

 

Свободная поверхность при сужении русла

Рассмотрим, что происходит с уровнем воды в реке или канале, если русло сужается по естественным причинам или при создании искусственных сооружений (мостовые опоры, вход в шлюз и проч.).

Участок сужения изображен на рис. 3.16 (а – вид в плане, б – участок сужения в разрезе).

Рис. 3.16

Выберем два сечения, проходящих по поверхности жидкости: сечение 11 на достаточном удалении от места сужения, сечение 22 непосредственно в месте сужения. На поверхности воды в обоих сечениях давление равно атмосферному:

.

Тогда уравнение Бернулли для этих сечений запишется так: ,

где z 1 и z 2 – расстояния от поверхности жидкости до горизонтального дна (глубина).

Поскольку расход воды в реке (канале) постоянен, очевидно, что , а, следовательно , т. е. в узком месте происходит понижение уровня движущейся жидкости.

То же явление наблюдается в реках на стремнинах и в водоворотах. Этим же объясняется и просадка уровня при входе судов в камеры шлюзов.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)