|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Гипотеза линейности связи между напряжениями и скоростями деформацииГипотеза линейности: касательное напряжение, а также зависящие от ориентации площадки части нормальных напряжений пропорциональны соответствующим скоростям деформации.
| ||||||
20. Теорема о количестве движения для установившихся течений жидкости. Живым сечением ω (м²) называют площадь поперечного сечения потока, перпендикулярную к направлению течения. Например, живое сечение трубы - круг (рис.3.1, б); живое сечение клапана - кольцо с изменяющимся внутренним диаметром (рис.3.1, б). Рис. 3.1. Живые сечения: а - трубы, б - клапана Смоченный периметр χ ("хи") - часть периметра живого сечения, ограниченное твердыми стенками (рис.3.2, выделен утолщенной линией). Рис. 3.2. Смоченный периметр Для круглой трубы если угол в радианах, или Расход потока Q - объем жидкости V, протекающей за единицу времени t через живое сечение ω. Средняя скорость потока υ - скорость движения жидкости, определяющаяся отношением расхода жидкости Q к площади живого сечения ω Поскольку скорость движения различных частиц жидкости отличается друг от друга, поэтому скорость движения и усредняется. В круглой трубе, например, скорость на оси трубы максимальна, тогда как у стенок трубы она равна нулю. Гидравлический радиус потока R - отношение живого сечения к смоченному периметру Течение жидкости может быть установившимся и неустановившимся. Установившимся движением называется такое движение жидкости, при котором в данной точке русла давление и скорость не изменяются во времени υ= f(x,y,z) P = φ f(x, y, z) Движение, при котором скорость и давление изменяются не только от координат пространства, но и от времени, называется неустановившимся или нестационарным υ= f1(x,y,z,t) P = φ f1(x, y, z, t) | 20. Линия тока (применяется при неустановившемся движении) это кривая, в каждой точке которой вектор скорости в данный момент времени направлены по касательной. Трубка тока - трубчатая поверхность, образуемая линиями тока с бесконечно малым поперечным сечением. Часть потока, заключенная внутри трубки тока называется элементарной струйкой. Рис. 3.3. Линия тока и струйка Течение жидкости может быть напорным и безнапорным. Напорное течение наблюдается в закрытых руслах без свободной поверхности. Напорное течение наблюдается в трубопроводах с повышенным (пониженным давлением). Безнапорное - течение со свободной поверхностью, которое наблюдается в открытых руслах (реки, открытые каналы, лотки и т.п.). В данном курсе будет рассматриваться только напорное течение. Рис. 3.4. Труба с переменным диаметром при постоянном расходе Из закона сохранения вещества и постоянства расхода вытекает уравнение неразрывности течений. Представим трубу с переменным живым сечением (рис.3.4). Расход жидкости через трубу в любом ее сечении постоянен, т.е. Q1=Q2= const, откуда ω 1 υ 1 = ω 2 υ 2 Таким образом, если течение в трубе является сплошным и неразрывным, то уравнение неразрывности примет вид: | 59. Закон Дарси для фильтрации жидкостей в пористых средах. Экспериментальное определение коэффициента фильтрации. При исследовании фильтрационных течений удобно отвлечься от размеров пор и их формы, допустив, что флюид движется сплошной средой, заполняя весь объём пористой среды, включая пространство, занятое скелетом породы. Предположим, что через поверхность F пористой среды протекает объёмный расход флюида Q=`w Fп, где `w - действительная средняя скорость жидкости; Fп - площадь пор. Площадь пор связана с полной поверхностью через просветность, а для неупорядочных (изотропных) сред справедливо допущение о равенстве просветности и пористости. Следовательно: Q=`w m F. Величина u= `w m, называется скоростью фильтрации и определяет переток флюида, осреднённый по площади. Так как m<1, то и скорость фильтрации всегда меньше средней. Физический смысл скорости фильтрации заключается в том, что при этом рассматривается некоторый фиктивный поток, в котором: *расход через любое сечение равен реальному расходу, *поля давлений фиктивного и реального потоков идентичны, *сила сопротивления фиктивного потока равна реальной. Предполагается, что скорость фильтрации непрерывно распределена по объёму и связана со средней действительной скоростью течения равенством. | 23. Уравнения движения идеальной жидкости в форме Громеки-Лэмба. Если в правую часть уравнений Эйлера подставить ускорение в виде то это приводит к уравнению движения в форме Громеки-Лэмба. Для установившегося движения имеем (4.7) Выполним некоторые преобразования (4.7). В разделе гидростатики было введено понятие о скалярной функции, называемой силовой. Было показано, что (4.8) Поскольку эта функция является полным дифференциалом, то можно записать (4.9) Сопоставляя (4.8) и (4.9), получаем (4.10) С другой стороны вектор , проекциями которого являются X, Y, и Z (4.11) Из (4.10) и (4.11) следует, что (4.12) С учетом (4.12) выражение (4.7) принимает вид (4.13) Следует иметь в виду, что эта форма записи справедлива лишь для несжимаемой жидкости, т.е. при условии . И, наконец, уравнению движения (4.13) можно придать более удобную для анализа форму, умножив скалярно его левую и правую части на произвольный направленный отрезок (4.14) Опуская подробное изложение этой операции, приведем лишь конечный результат: | 24. Уравнение движения жидкости в напряжениях Выделим произвольный объем жидкости W, ограниченный поверхностью S, и запишем для него закон изменения количества движения: производная по времени от главного вектора количества движения системы равна главному вектору приложенных к ней внешних сил, или . Преобразуем данное уравнение: поменяем местами знаки дифференцирования и интегрирования в левой части уравнения и распишем дифференциал произведения. Получим . Так как в процессе движения жидкости ее масса не меняется, то на основании уравнения неразрывности последнее слагаемое обращается в нуль; с помощью формулы Остроградского-Гауса интеграл по поверхности от потока вектора можно преобразовать в интеграл по объему от дивергенции этого же вектора, т.е. . Подставляя в уравнение, описывающее закон изменения количества движения, преобразованные выражения, после выполнения элементарных операций получим . Данное выражение справедливо при равенстве нулю подынтегрального выражения, следовательно . Полученное выражение представляет собой векторную форму уравнения движения жидкости в напряжениях. В проекциях на оси координат оно имеет вид: | |||
51.Особенности гидравлического удара, прямой и непрямой удары, формулы расчета повышения давления, способы снижения ударного давления.
Изменение давления распространяется по всей длине трубопровода L с большой скоростью а, называемой скоростью распространения ударной волны. Прямой, когда закрытие задвижки, крана происходит достаточно быстро, а именно, при t закр < t фаз непрямой, когда торможение жидкости происходит при менее быстром перекрытии запорного устройства, т. е. t закр > t фаз. Где t закр — время закрытия запорного устройства (задвижки); t фаз— время, в течение которого возникшая у задвижки ударная волна достигнет резервуара и, отразившись от него, снова подойдет к задвижке *Повышение (заброс) давления при прямом гидравлическом ударе определяется по формулам Н. Е. Жуковского: при неполном ударе - Δp= ρ ·a·(υ0-υ). * Интенсивность гидравлического удара снижается путем увеличения длительности сработки запорных устройств; локализуется он установкой на трубопроводе вблизи места возможного возникновения гидравлического удара уравнительных башен, воздушных колпаков, предохранительных клапанов и др. Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |