Особенности движения жидкости в каналах
Описание законов равномерного движения жидкости в каналах. Анализ направлений проектирования симметричных, несимметричных, естественных каналов. Специфика каналов составного и замкнутого профиля. Определение гидравлически наивыгоднейшего сечения канала.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.12.2013 |
| Размер файла | 89,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
1.Равномерное движение жидкости в каналах
канал жидкость гидравлический
Равномерное движение жидкости в открытых руслах происходит под действием силы тяжести и наличии геометрического уклона.
Равномерное движение происходит:
1) Q(расход) не изменяется.
2) Уклон так же постоянен
3) Площадь поперечного сечения постоянна
4) Шероховатость дна и стенок постоянна
5) Отсутствуют местные сопротивления
Такое движение может наблюдаться лишь в искусственных лотках, кюветах. Рассмотрим жидкость движущуюся равномерно:
z1 - z2 = h1-2 | :l
уклон днагидравлический уклон
Уклон дна и гидравлический уклон совпадают по свободной поверхности параллельно дну и равны пьезометрическому уклону J.
J = iд = i,
где
iд -уклон дна
i - гидравлический уклон
J - пьезометрический уклон
R=
Гидравлический радиус равен отношению живого сечения к смоченному периметру.
-уравнение Шези.
С - коэффициент Шези
R - гидравлический радиус.
Часто =W - модуль скорости ( задается в справочниках)
Q=щх=щ=щW=k
щW=k
k - модуль расхода ( расходная характеристика)
Определим коэффициент Шези в круглой трубе, для этого приравняем формулу Шези и формулу Дарси.
R = для круглой трубы
Для каналов, в которых жидкость движется в турбулентном режиме применяется формула Павловского:
(*)
n - шероховатость канала
R - гидравлический радиус
y - показатель степени
Частным случаем (*) является формула Маннинга:
Q = щ= щ = щ
Q = , где z = y+1/2
2. Симметричные каналы
ctgц=m
R=
2. Несимметричные каналы
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
3. Естественные каналы
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
4. Каналы составного профиля
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
5.Каналы замкнутого профиля
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
6. Гидравлически наивыгоднейшее сечение канала
канал жидкость гидравлический
При проектировании каналов встает вопрос о выборе его формы и размеров. Предпочтительней выбирать такую форму и размеры, при которых при заданной площади поперечного сечения, шероховатости стенок и дна, гидравлическом уклоне, расход, походящий через сечение канала был бы максимальным. Такое сечение, при котором расход будет максимален, называется гидравлически наивыгоднейшим.
Определим, какие из сечений будут гидравлически наивыгоднейшими.
Q = (*)
Для того, чтобы расход был максимален гидравлический радиус должен быть максимален. А максимальный радиус будет при минимальном периметре смоченной поверхности. Определим чему равен гидравлический радиус для этого(*) умножим и поделим на R2 .
Q=
гидравлически наивыгоднейшее сечение.
Если ==, Rmax =
Наивыгоднейшее гидравлическое сечение:
1. Полукруг:
=
2. Параболический: =6,59
3. Прямоугольный: =8
Гидравлически наивыгоднейшим сечением является полукруг. Но это не так с технико-экономической точки зрения. Наиболее выгодным в строительстве является трапециидальное сечение с необрушаемыми стенками. Каналы одной и той же формы в зависимости от глубины наполнения могут пропускать различный расход. Гидравлически наивыгоднейшим будет являться такое сечение, по которому пройдет максимальный расход. При проектировании каналов стремятся определить максимальный гидравлический радиус.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выведение уравнения движения вязкой несжимаемой жидкости - уравнения Стокса. Рассмотрение основных режимов движения жидкости в горизонтальных трубах постоянного поперечного сечения - ламинарного и турбулентного. Определение понятия профиля скорости.
презентация [1,4 M], добавлен 14.10.2013Движение частиц жидкости в виде суммы неких упорядоченными форм. Тип движения жидкости в цилиндрических ячейках, выполняющий функции организатора. Нарушение симметрии направлений в результате случайной флуктуации и устойчивость цилиндрических ячеек.
реферат [1,1 M], добавлен 26.09.2009Физические свойства жидкости. Гидростатика и гидродинамика: движение жидкости по трубопроводам и в каналах; ее истечение через отверстия и насадки. Сельскохозяйственное водоснабжение и мелиорация. Сила давления на плоскую и криволинейную поверхности.
методичка [6,3 M], добавлен 08.04.2013Гидродинамическая и тепловая стабилизация потока жидкости в трубе. Уравнение подобия для конвективной теплоотдачи. Теплоотдача к жидкости в кольцевом канале. Критические значения чисел Рейнольдса для изогнутых труб. Поправка на шероховатость трубы.
презентация [162,4 K], добавлен 18.10.2013Уравнение неразрывности потока жидкости. Дифференциальные уравнения движения Эйлера для идеальной жидкости. Силы, возникающие при движении реальной жидкости. Уравнение Навье - Стокса. Использование уравнения Бернулли для идеальных и реальных жидкостей.
презентация [220,4 K], добавлен 28.09.2013Реальное течение капельных жидкостей и газов на удалении от омываемых твердых поверхностей. Уравнение движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для несжимаемой жидкости. Истечение жидкости через отверстия. Геометрические характеристики карбюратора.
презентация [224,8 K], добавлен 14.10.2013Определение веса находящейся в баке жидкости. Расход жидкости, нагнетаемой гидравлическим насосом в бак. Вязкость жидкости, при которой начнется открытие клапана. Зависимость расхода жидкости и избыточного давления в начальном сечении трубы от напора.
контрольная работа [489,5 K], добавлен 01.12.2013Теория движения жидкости. Закон сохранения вещества и постоянства. Уравнение Бернулли для потока идеальной и реальной жидкости. Применение уравнения Д. Бернулли для решения практических задач гидравлики. Измерение скорости потока и расхода жидкости.
контрольная работа [169,0 K], добавлен 01.06.2015Изучение механики материальной точки, твердого тела и сплошных сред. Характеристика плотности, давления, вязкости и скорости движения элементов жидкости. Закон Архимеда. Определение скорости истечения жидкости из отверстия. Деформация твердого тела.
реферат [644,2 K], добавлен 21.03.2014Анализ и особенности распределения поверхностных сил по поверхности жидкости. Общая характеристика уравнения Бернулли, его графическое изображение для потока реальной жидкости. Относительные уравнение гидростатики как частный случай уравнения Бернулли.
реферат [310,4 K], добавлен 18.05.2010Расчет потерь напора при турбулентном режиме движения жидкости в круглых трубопроводах и давления нагнетания насоса, учитывая только сопротивление трения по длине. Определение вакуума в сечении, перемешивания жидкости, пульсации скоростей и давлений.
контрольная работа [269,2 K], добавлен 30.06.2011Основное уравнение гидростатики, его формирование и анализ. Давление жидкости на криволинейные поверхности. Закон Архимеда. Режимы движения жидкости и гидравлические сопротивления. Расчет длинных трубопроводов и порядок определения силы удара в трубах.
контрольная работа [137,3 K], добавлен 17.11.2014Понятие броуновского движения как теплового движения мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе. Траектория движения частиц. Разработка Эйнштейном и Смолуховским первой количественной теории броуновского движения. Опыт исследователя Броуна.
презентация [83,5 K], добавлен 27.10.2014Понятие, причины и закономерности броуновского движения - хаотического движения частиц вещества в жидкости или в газе. Ознакомление с содержанием теории хаоса на примере движения бильярдных шариков. Способы восстановления детерминированных фракталов.
реферат [3,8 M], добавлен 30.11.2010Механика жидкостей, физическое обоснование их главных свойств и характеристик в различных условиях, принцип движения. Уравнение Бернулли. Механизм истечения жидкости из отверстий и насадков и методика определения коэффициентов скорости истечения.
реферат [175,5 K], добавлен 19.05.2014Элементарная струйка и поток жидкости. Уравнение неразрывности движения жидкости. Примеры применения уравнения Бернулли, двигатель Флетнера (турбопарус). Критическое число Рейнольдса и формула Дарси-Вейсбаха. Зависимость потерь по длине от расхода.
презентация [392,0 K], добавлен 29.01.2014Создание модели движения жидкости по сложному трубопроводу с параллельным соединением труб и элементов. Уравнения механики жидкости и газа для подсчета потерь на трение. Определение числа Рейнольдса. Система уравнений Бернулли в дифференциальной форме.
контрольная работа [383,5 K], добавлен 28.10.2014История развития кинематики как науки. Основные понятия этого раздела физики. Сущность материальной точки, способы задания ее движения. Описание частных случаев движения в зависимости от ускорения. Формулы равномерного и равноускоренного движения.
презентация [1,4 M], добавлен 03.04.2014Определение силы гидростатического давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности, в закрытом резервуаре. Специфические черты гидравлического расчета трубопроводов. Определение необходимого давления рабочей жидкости в цилиндре и ее подачу.
контрольная работа [11,4 M], добавлен 26.10.2011Поле вектора скорости: определение. Теорема о неразрывности струн. Уравнение Бернулли. Стационарное течение несжимаемой идеальной жидкости. Полная энергия рассматриваемого объема жидкости. Истечение жидкости из отверстия.
реферат [1,8 M], добавлен 18.06.2007
