Както беше отбелязано по-горе, на повърхността във всички точки, където налягането е същото, се нарича хоризонтална повърхност или повърхността на равно налягане. Когато неравномерно или не-праволинейно движение на течни частици освен тежестта акт и инерционната сила, и ако те са постоянни с течение на времето, течността се приема нова позиция на равновесие. Тази течност се нарича баланс на относително спокойствие.
Помислете два примера за относително спокойствие.
В първия пример, ние определяме повърхност ниво на течността в резервоара, докато резервоарът се движи по протежение на хоризонтална път при постоянно ускорение а (фигура 2.6).
Фигура 2.6 - движение на резервоара за ускоряване
Всяка течност частиците маса m трябва да се прилага в този случай теглото G = мг и силата на инерция Pu. ma равно по сила. Получената от тези сили е насочено към вертикалата под ъгъл # 945;, чиито допирателна е
Тъй като свободната повърхност като повърхността на еднакво налягане трябва да бъде нормално към споменатия получената сила, то в този случай вече не представя хоризонтална равнина и наклонена под ъгъл # 945; с хоризонта. Като се има предвид, че стойността на този ъгъл зависи само от ускорението можем да заключим, че позицията на свободната повърхност няма да зависи от естеството на флуида намира в резервоара. Всяка друга повърхност ниво в течността, също ще бъде равнина, наклонена към хоризонта под ъгъл # 945;. Ако движението на резервоара не е равномерно ускорено и ravnozamedlennym, посоката на ускорението да бъде обърната, и наклона на свободната повърхност ще се прилага към другата страна (вж. Фигура 2.6, пунктирана линия).
Като втори пример разглежда често случая на практика, относителната престояването течност в ротационното съдове (например, в сепаратори и центрофуги, използвани за отделяне на течности). В този случай (фигура 2.7) на всяка течност частиците на относителната му баланс масови сили са: силата на тежестта G = мг и центробежната сила Pu = m # 969; 2 г. където R - разстояние на частицата от оста на въртене, и # 969; - ъглова скорост на въртене на съда.
Фигура 2.7 - Превърнете контейнера с течност
повърхността на течността трябва да бъде нормално до всяка точка на получената от тези сили и въвеждане на R параболоид на въртене. От фигурата откриваме
От друга страна:
където Z - координиране на въпросната точка. По този начин, ние получаваме:
или след интеграция
Точката на АОВ на пресичане с оста на въртене R на = 0, Z = Н = С така имаме окончателно
т.е. АОВ крива е парабола и течност повърхността на параболоид. В същата форма и да има друга повърхност ниво.
За определяне на правото на промяна на налягането в ротационното течността в радиус и функцията височина ще отпусне вертикален цилиндричен обем от течност с основа във формата на елементарни хоризонтални DS площ (точка Н) на произволна радиус R и височина Z и напиши състояние му на равновесие във вертикална посока. С оглед на (2.6) имаме
След съкращенията са:
Това означава, че налягането се увеличи пропорционално на радиус R и намалява пропорционално на височината Z.
раздел хидравлика, който учи законите на движение на течност и нейното взаимодействие с фиксирани и подвижни повърхности - хидродинамика.
Ако отделни частици на перфектно твърдо тяло е неподвижно свързан, в движещ флуид среда такива връзки липсват. Fluid движение се състои от изключително сложен движение на отделните молекули.
Основни понятия на движение на флуиди
живеещи раздел # 969; (Квадратни метра) се нарича площта на напречното сечение на потока, перпендикулярна на посоката на потока. Например, отворена площ на тръбата - кръг (фигура 3.1); вентил открита площ - пръстен с различна вътрешен диаметър (Фигура 3.1, б).
Фигура 3.1 - Жилищна секция: и - тръба, - клапан
намокрената периметър # 967; ( "Чи") - част от дневната сечение периметъра ограничена от твърдите стени (фигура 3.2, се осветява от дебела линия).
Фигура 3.2 - омокря периметър
За кръгла тръба:
Ако ъгъл в радиани, или
Q на дебита - В. течност количество течаща за единица време тон през отворената зона # 969;.
Средната скорост на потока # 965; - течен скорост, определя съотношението на скоростта на потока Q на сечение на живите # 969;
Тъй като скоростта на движение на различните частици течност различни един от друг, така че скоростта на движение и се осредняват. В кръгла тръба, като тръбата ос максимална скорост, докато стената на тръбата е нула.
Хидравличната радиуса на потока R - съотношението открита площ на мократа периметъра
Потокът на течност може да бъде постоянен и непостоянен. Steady движение е движение на течността, където канала в този момент налягането и скоростта не варира с времето
Предложение, в която скоростта и налягането се променя не само на координатите на пространството, но и от времето, наречена нестабилна или нестационарни
ток линия (използван за преходно движение) е крива във всяка точка на която вектора на скоростта в даден момент са насочени тангенциално.
Тръбна ток - тръбната повърхност, образувана от настоящите линии с безкрайно малко напречно сечение. Част от потока, обвити в тръба поток се нарича елементарен поток.
Фигура 3.3 - AC линия и капене
поток течност може да бъде под налягане и тежестта. Налягане там в затворени легла без свободна повърхност. Налягането там в тръбите с повишен (понижено налягане). Не-налягане - поток със свободна повърхност, която се наблюдава в отворените реките (реки, отворени канали, подставки и т.н.). В това, разбира се, само на потока под налягане се смята.
Фигура 3.4 - тръби с различен диаметър при постоянна скорост
От закона за запазване на материята и постоянството на уравнението за непрекъснатост на потока следва тенденциите. Представлява дневна тръба с променливо напречно сечение (фигура 3.4). Поток на флуид през тръбата в някоя от нейните напречно сечение е постоянна, т.е. Q1 = Q2 = конст. Дето
Така, ако потокът на тръбата е постоянно и непрекъснато, уравнението на непрекъснатост става:
Свързани статии