Гидрогазодинамика. Потери напора на местных гидравлических сопротивлениях. Лекция 3

Содержание

Слайд 2

ПЕРЕЧЕНЬ ЛЕКЦИЙ

Лекция 1. Введение. Общие сведения о жидкости. Жидкость как физическое тело.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛЕКЦИЙ Лекция 1. Введение. Общие сведения о жидкости. Жидкость как физическое
Основные физические свойства жидкостей. Неньютоновские жидкости. Основы гидростатики. Силы, действующие в жидкости. Свойства гидростатического давления. Основное уравнение гидростатики.
Лекция 2. Дифференциальное уравнение равнове­сия жидкости. Сообщающиеся сосуды. Сила давления жидкости на плоскую поверхность, погружённую в жид­кость. Сила давления на криволинейную поверхность, погружённую в жидкость. Равновесие твёрдого тела в жидкости. Уравнение неразрывности жидкости. Система дифференциальных уравнений Навье – Стокса. Гидравлические сопротивления.
Лекция 3. Потери напора на местных гидравлических сопротивлениях. Потери напора по длине. Режимы движения жидкости. Истечение жидкости из отверстий и насадков. Классификация трубопроводов.

Слайд 3

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ

Внезапное расширение русла.

Таким образом, можно сказать,

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ Внезапное расширение русла. Таким образом, можно
что потеря напора при внезапном расширении потока равна скоростному напору, соответствующему потерянной скорости.

Слайд 4

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ

Плавное расширение русла (диффузор).

- поправочный коэффициент,

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ Плавное расширение русла (диффузор). - поправочный
зависящий от условий рас­ширения потока в диффузоре.

Слайд 5

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ

Внезапное сужение канала.

Коэффициент потерь напора при

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ Внезапное сужение канала. Коэффициент потерь напора
гидравлическом сопротивлении внезапного сужения потока можно оп­ределить по эмпирической зависимости, предложенной И.Е. Идельчиком:

Слайд 6

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ

Плавное сужение канала (конфузор)
Нормальный вход в трубу.

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ Плавное сужение канала (конфузор) Нормальный вход в трубу.

Слайд 7

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ

Выход из трубы в покоящуюся жидкость.
Внезапный поворот

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ Выход из трубы в покоящуюся жидкость.
канала.
Плавный поворот канала

Слайд 8

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ

Задвижки.
Краны.
Обратные клапаны и фильтры.

ПОТЕРИ НАПОРА НА МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ Задвижки. Краны. Обратные клапаны и фильтры.

Слайд 9

ПОТЕРИ НАПОРА ПО ДЛИНЕ

Параметр Δ.

Параметр у.

Параметр μ.

число Фруда Fr.

число Рейнольдса, Re

ПОТЕРИ НАПОРА ПО ДЛИНЕ Параметр Δ. Параметр у. Параметр μ. число Фруда Fr. число Рейнольдса, Re

Слайд 10

ПОТЕРИ НАПОРА ПО ДЛИНЕ

коэффициент сопротивления трения по длине или коэффициентом Дарси

ПОТЕРИ НАПОРА ПО ДЛИНЕ коэффициент сопротивления трения по длине или коэффициентом Дарси

Слайд 11

ПОТЕРИ НАПОРА ПО ДЛИНЕ

Коэффициент потерь напора по длине будет равен:

Запишем формулу Дарси-Вейсбаха

ПОТЕРИ НАПОРА ПО ДЛИНЕ Коэффициент потерь напора по длине будет равен: Запишем
в виде:

Гидравлический уклон

коэффициент Шези

Тогда коэффициент трения (коэффициент Дарси):

Слайд 12

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ

число Рейнольдса

Число Рейнольдса оказалось безраз­мерной величиной, представлявшей собой отношение

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ число Рейнольдса Число Рейнольдса оказалось безраз­мерной величиной, представлявшей
сил инерции к силам вязкостного трения. Была установлена и критическая величина числа Рей­нольдса, при котором происходила смена режима движения жидкости ReKp, она оказалась равной 2320.

Слайд 13

РЕЖИМ ТЕЧЕНИЯ

Режим движения жидкости, при котором наблюдалось плавное, слоистое движение жидкости был

РЕЖИМ ТЕЧЕНИЯ Режим движения жидкости, при котором наблюдалось плавное, слоистое движение жидкости
назван ламинар­ным (слоистым) режимом движения жидкости. Режим движе­ния жидкости сопровождавшийся хаотическим движением частиц жидкости в потоке был назван турбулентным

k = tg45° = 1

Слайд 14

ЛАМИНАРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ

Касательные напряжения.
Распределение скоростей в ламинарном потоке.

ЛАМИНАРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ Касательные напряжения. Распределение скоростей в ламинарном потоке.

Слайд 15

ЛАМИНАРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ

Средняя скорость движения жидкости в ламинарном потоке.
Потери напора в

ЛАМИНАРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ Средняя скорость движения жидкости в ламинарном потоке. Потери напора
ламинарном потоке жидкости.

формула Пуазейля

Слайд 16

ТУРБУЛЕНТНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ

Структура турбулентного потока.

ТУРБУЛЕНТНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ Структура турбулентного потока.

Слайд 17

ГИДРАВЛИЧЕСКИ ГЛАДКИЕ И ШЕРОХОВАТЫЕ ТРУБЫ

Касательные напряжения в турбулентном потоке.

ГИДРАВЛИЧЕСКИ ГЛАДКИЕ И ШЕРОХОВАТЫЕ ТРУБЫ Касательные напряжения в турбулентном потоке.

Слайд 18

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТЕЙ ПО СЕЧЕНИЮ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОТОКА.

Потери напора на трение в турбулентном потоке

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТЕЙ ПО СЕЧЕНИЮ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОТОКА. Потери напора на трение в турбулентном потоке жидкости. формула Блазиуса
жидкости.

формула Блазиуса

Слайд 19

ГРАФИК НИКУРАДЗЕ

I ламинарное течение жидкости (прямая А),

II турбулентное течение жидкости в гидравлически

ГРАФИК НИКУРАДЗЕ I ламинарное течение жидкости (прямая А), II турбулентное течение жидкости
гладких трубах (прямая В),

III переходная область течения жидкости,

IV квадратичная область течения жидкости,

Слайд 20

КАВИТАЦИОННЫЕ РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ

Процесс образования пузырьков пара в жидкости носит название паровой

КАВИТАЦИОННЫЕ РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ Процесс образования пузырьков пара в жидкости носит название
кавита­ции, образование пузырьков газа вызывает газовую кавитацию.

Слайд 21

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЗ ОТВЕРСТИЙ И НАСАДКОВ

Отверстие в тонкой стенке
Истечение жидкости из

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЗ ОТВЕРСТИЙ И НАСАДКОВ Отверстие в тонкой стенке Истечение жидкости
отверстия в тонкой стенке при установившемся движении (жидкости).

Слайд 22

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЗ ОТВЕРСТИЙ И НАСАДКОВ

Истечение жидкости через затопленное отверстие.

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЗ ОТВЕРСТИЙ И НАСАДКОВ Истечение жидкости через затопленное отверстие.