Презентация на тему "МЕХАНИКА ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  МЕХАНИКА ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ

  Раздел технической гидромеханики, изучающий законы движения жидкости, называетсягидродинамикой

• 
  Слайд 2

  Основные виды движения жидкости

  Установившееся движение жидкости Неустановившееся движение жидкости Различают напорные и безнапорные течения жидкости

• 
  Слайд 3

  Основные понятия струйчатого движения

  Траекторией жидкой частицы называют кривую линию, которую она описывает при движении. Струйчатая модель жидкости При этом жидкой частицей называют такой малый объем жидкости, для которого можно пренебречь изменением его формы

• 
  Слайд 4
  

  Касательная кривая, проведенная к векторам движения частиц жидкости и характеризующая направление движения ряда последовательно расположенных частиц в жидкости в данный момент времени, называется линией тока.

• 
  Слайд 5
  

  Малый замкнутый контур образованный линиями тока трубка тока. Масса жидкости, движущаяся внутри трубки тока, образует элементарную струйку.

• 
  Слайд 6
  

  1) скорости и площади поперечных сечений струек в одном живом сечении не меняются вследствие их малости; 2) скорости и площади поперечных сечений струек в различных живых сечениях могут меняться, однако произведение скорости vотдельных частиц струйки на площади их поперечного сечения s остаются постоянными (уравнение неразрывности элементарной струйки).

• 
  Слайд 7

  Методы изучения движения жидкости

  В гидромеханике существуют два метода изучения движения жидкости: метод Лагранжа и метод Эйлера. 1. Метод Лагранжа заключается в изучении движения каждой отдельной частицы жидкости. Движение определяется положением частицы жидкости в функции от времениt.Движение частицы будет определено, если точно определить координаты x, y, и z в заданный момент времени t, что дает возможность построить траекторию движения частицы жидкости. Местная скорость

• 
  Слайд 8

  Метод Эйлера

  Метод Эйлера основан на изучении поля скоростей, под которым понимается значение величины и скоростей во всех точках пространства, занятого движущейся жидкостью. Переменными Эйлера являются значения скоростей Ux, Uy, Uz, которые определяются в зависимости от координат точек пространства и времени, т. е.

• 
  Слайд 9

  Расход жидкости

  Объем жидкости V, проходящей через живое сечение трубопровода в единицу времени t, называют расходом Q= V/t. Средняя скорость движения потока через сечение ω

• 
  Слайд 10

  Уравнение неразрывности для элементарной струйки

  Поток жидкости есть совокупность элементарных струек. Эта масса непрерывная (неразрывна) и движется в лювся в одном направлении u1·s1= s2·u2= si·ui=const

• 
  Слайд 11

  Закон неразрывности потока

  Схема потока 1S1v1= 2S2v2=iSivi=const где v1, v2, vi– скорости жидкости в сечениях 1, 2 и i; S1, S2, Si– площади двух поперечных сечений трубопровода; 1, 2, i– плотности жидкости.

• 
  Слайд 12

  Дифференциальная форма уравнения неразрывности

  или

• 
  Слайд 13

  Уравнение неразрывности при постоянной плотности

  При =const или в краткой форме

• 
  Слайд 14

  Уравнения движения идеальной жидкости

  Проекциями отнесенной к массе объема жидкости силы инерции на оси х, у, z являются: Система дифуравнений Эйлера движения идеальной жидкости

• 
  Слайд 15
  

  Уравнение Эйлера в развернутом виде

• 
  Слайд 16
  

  В векторной форме вышезаписанные уравнения запишутся в следующем виде: Для несжимаемой невязкой жидкости (=const) данная система уравнений имеет четыре неизвестных vx,vy,vz,p. Чтобы система стала замкнутой уравнение неразрывности

• 
  Слайд 17

  Уравнения Навье–Стокса

  Проекции на ось x сил трения действующих на прямоугольный параллелепипед дает следующее выражение:

• 
  Слайд 18
  

  Используя закон Ньютона τ=μ·Δv/Δl , проекции сил трения можно записать в компонентах скорости v на оси x, y и z так:

• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  

  Уравнение Навье-Стокса

• 
  Слайд 21

  В векторной форме

  где – орты осей

• 
  Слайд 22

  Энергия элементарной струйки

  Кинетическая Потенциальная Энергия давления

• 
  Слайд 23

  Полная механическая энергия

  Так как то Удельная энергия струйки

• 
  Слайд 24

  Энергия потока жидкости

• 
  Слайд 25

  Полная удельная энергия потока

  Определим слагаемые правой части: кинетическая энергия где n– число элементарных струек; u– скорости элементарных струек. ЭУД= ЭК + ЭП,

• 
  Слайд 26

  Коэффициент Кориолиса

   – коэффициент Кориолиса, учитывающего неравномерность распределения скорости по сечению =1,0 – 1,13 – для турбулентных потоков и =2,0 – для ламинарных потоков. Таким образом, где v– средняя скорость потока;

• 
  Слайд 27

  Потенциальная энергия

  и полная удельная энергия Если использовать зависимость то

• 
  Слайд 28

  Баланс энергии

• 
  Слайд 29

  Уравнение Бернулли для реального потока жидкости

  Здесь Δh величина потерь энергии на преодоление сил трения между 1 и 2 участком

• 
  Слайд 30

  Физический смысл уравнения

  Физический (энергетический) смысл уравнения Бернулли состоит в том, что при установившемся движении жидкости сумма трех удельных энергий (положения, давления и кинетической) остается неизменной.

• 
  Слайд 31
  

  Гидродинамический напор - высота скоростного напора; - пьезометрическая высота, отсчитываемая в каждом сечении по пьезометру Z– геометрическая высотаположения Δh– потерянный напор, равный части энергии, превращенной в тепло

• 
  Слайд 32

  Графическое представление уравнения Бернулли

• 
  Слайд 33

  Применение уравнения Бернулли

  Водомер Вентури

• 
  Слайд 34

  Водоструйный насос

• 
  Слайд 35

  Трубка Пито

  Полный напор трубки Пито, h1=(p/g)+v2/(2g) пьезометрический напор определяющей h2=p/g Скорость потока в точке расположения нижнего отверстия трубки Пито определяется высотой подъема жидкостиh3= v2/(2g).

• 
  Слайд 36
  

  Формула Торричелли где  – коэффициент расхода (истечения), который определяется экспериментально и зависит от вида (формы) отверстия; S – площадь поперечного сечения отверстия; Δh=Δp/(g) – напор.

• 
  Слайд 37

  Трубка Прандтля

• 
  Слайд 38

  Рекомендации по использованию уравнения Бернулли

• 
  Слайд 39
  
• 
  Слайд 40
  
• 
  Слайд 41
  
• 
  Слайд 42
  
• 
  Слайд 43
  
• 
  Слайд 44
  
• 
  Слайд 45