sales@tkflow.com 
Introducere
În capitolul anterior s-a arătat că se pot obține cu ușurință situații matematice exacte pentru forțele exercitate de fluidele în repaus. Acest lucru se datorează faptului că în hidrostatică sunt implicate doar forțe simple de presiune. Atunci când se ia în considerare un fluid în mișcare, problema analizei devine imediat mult mai dificilă. Nu trebuie luate în considerare doar magnitudinea și direcția vitezei particulelor, ci și influența complexă a vâscozității, care provoacă o tensiune de forfecare sau frecare între particulele de fluid în mișcare și la limitele care le conțin. Mișcarea relativă posibilă între diferite elemente ale corpului fluid face ca presiunea și tensiunea de forfecare să varieze considerabil de la un punct la altul, în funcție de condițiile de curgere. Datorită complexității asociate fenomenului de curgere, o analiză matematică precisă este posibilă doar în câteva cazuri, și din punct de vedere ingineresc, unele impracticabile. Prin urmare, este necesar să se rezolve problemele de curgere fie prin experimentare, fie prin efectuarea anumitor ipoteze simplificatoare suficiente pentru a obține o soluție teoretică. Cele două abordări nu se exclud reciproc, deoarece legile fundamentale ale mecanicii sunt întotdeauna valabile și permit adoptarea unor metode parțial teoretice în mai multe cazuri importante. De asemenea, este important să se stabilească experimental amploarea abaterii de la condițiile reale, în urma unei analize simplificate.
Cea mai comună presupunere simplificatoare este că fluidul este ideal sau perfect, eliminând astfel efectele vâscoase complicate. Aceasta este baza hidrodinamicii clasice, o ramură a matematicii aplicate care a primit atenție din partea unor cercetători eminenți precum Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin și Lamb. Există limitări inerente serioase în teoria clasică, dar deoarece apa are o vâscozitate relativ scăzută, se comportă ca un fluid real în multe situații. Din acest motiv, hidrodinamica clasică poate fi considerată o bază extrem de valoroasă pentru studiul caracteristicilor mișcării fluidelor. Prezentul capitol se ocupă de dinamica fundamentală a mișcării fluidelor și servește ca o introducere de bază pentru capitolele următoare care tratează problemele mai specifice întâlnite în hidraulica ingineriei civile. Cele trei ecuații de bază importante ale mișcării fluidelor, și anume ecuațiile de continuitate, Bernoulli și impuls, sunt derivate și se explică semnificația lor. Ulterior, sunt luate în considerare limitele teoriei clasice și este descris comportamentul unui fluid real. Se presupune pe tot parcursul lucrării un fluid incompresibil.
Tipuri de flux
Diferitele tipuri de mișcare a fluidelor pot fi clasificate după cum urmează:
1. Turbulent și laminar
2. Rotațional și irrotațional
3. Stabil și instabil
4. Uniform și neuniform.
Pompă submersibilă pentru ape uzate
Pompele axiale din seria MVS Pompele cu debit mixt din seria AVS (pompe submersibile pentru ape uzate cu debit axial vertical și cu debit mixt) sunt produse moderne, proiectate cu succes prin adoptarea tehnologiei moderne străine. Capacitatea noilor pompe este cu 20% mai mare decât a celor vechi. Eficiența este cu 3~5% mai mare decât a celor vechi.
Curgere turbulentă și laminară.
Acești termeni descriu natura fizică a fluxului.
În curgerea turbulentă, progresia particulelor de fluid este neregulată și există o schimbare aparent aleatorie a poziției. Particulele individuale sunt supuse unor viteze transversale fluctuante, astfel încât mișcarea este turbionară și sinuoasă, mai degrabă decât rectilinie. Dacă se injectează colorant într-un anumit punct, acesta se va difuza rapid în tot fluxul de curgere. În cazul curgerii turbulente într-o conductă, de exemplu, o înregistrare instantanee a vitezei la o secțiune ar dezvălui o distribuție aproximativă, așa cum se arată în Figura 1(a). Viteza constantă, așa cum ar fi înregistrată de instrumentele de măsurare normale, este indicată cu contur punctat și este evident că curgerea turbulentă este caracterizată de o viteză fluctuantă instabilă suprapusă peste o medie temporală constantă.
Fig.1(a) Curgere turbulentă
Fig.1(b) Flux laminar
În curgerea laminară, toate particulele de fluid se deplasează de-a lungul unor traiectorii paralele și nu există o componentă transversală a vitezei. Progresia ordonată este astfel încât fiecare particulă urmează exact traiectoria particulei care o precede, fără nicio deviere. Astfel, un filament subțire de colorant va rămâne ca atare, fără difuzie. Există un gradient transversal de viteză mult mai mare în curgerea laminară (Fig. 1b) decât în curgerea turbulentă. De exemplu, pentru o conductă, raportul dintre viteza medie V și viteza maximă V max este 0,5 în cazul curgerii turbulente și 0,05 în cazul curgerii laminare.
Curgerea laminară este asociată cu viteze mici și fluide vâscoase și lente. În hidraulica conductelor și a canalelor deschise, vitezele sunt aproape întotdeauna suficient de mari pentru a asigura o curgere turbulentă, deși un strat laminar subțire persistă în apropierea unei limite solide. Legile curgerii laminare sunt pe deplin înțelese, iar pentru condiții limită simple, distribuția vitezei poate fi analizată matematic. Datorită naturii sale pulsatile neregulate, curgerea turbulentă a sfidat un tratament matematic riguros, iar pentru soluționarea problemelor practice este necesar să se bazeze în mare măsură pe relații empirice sau semiempirice.
Pompă de incendiu cu turbină verticală
Nr. model: XBC-VTP
Pompele verticale de stingere a incendiilor cu ax lung din seria XBC-VTP sunt pompe cu difuzoare monoetajate și multietajate, fabricate în conformitate cu cel mai recent standard național GB6245-2006. De asemenea, am îmbunătățit designul cu referire la standardul Asociației de Protecție împotriva Incendiilor din Statele Unite. Sunt utilizate în principal pentru alimentarea cu apă pentru incendii în industria petrochimică, gaze naturale, centrale electrice, textile din bumbac, cheiuri, aviație, depozitare, clădiri înalte și alte industrii. Pot fi utilizate și pentru nave, rezervoare maritime, nave de stingere a incendiilor și alte situații de aprovizionare.
Flux rotațional și irrotațional.
Curgerea se numește rotațională dacă fiecare particulă de fluid are o viteză unghiulară în jurul propriului centru de masă.
Figura 2a prezintă o distribuție tipică a vitezei asociată cu curgerea turbulentă dincolo de o limită dreaptă. Datorită distribuției neuniforme a vitezei, o particulă cu cele două axe inițial perpendiculare suferă deformare cu un grad mic de rotație. În Figura 2a, curgerea într-o direcție circulară
Este reprezentată traiectoria, cu viteza direct proporțională cu raza. Cele două axe ale particulei se rotesc în aceeași direcție, astfel încât fluxul este din nou rotațional.
Fig.2(a) Flux rotațional
Pentru ca fluxul să fie irotațional, distribuția vitezei adiacentă limitei drepte trebuie să fie uniformă (Fig. 2b). În cazul fluxului pe o traiectorie circulară, se poate demonstra că fluxul irotațional va fi valabil numai cu condiția ca viteza să fie invers proporțională cu raza. La o primă privire asupra Figurii 3, acest lucru pare eronat, dar o examinare mai atentă relevă faptul că cele două axe se rotesc în direcții opuse, astfel încât există un efect compensator care produce o orientare medie a axelor care este neschimbată față de starea inițială.
Fig.2(b) Flux irotațional
Deoarece toate fluidele posedă vâscozitate, valoarea minimă a unui fluid real nu este niciodată irotație, iar fluxul laminar este, desigur, puternic rotațional. Astfel, fluxul irotațional este o condiție ipotetică care ar prezenta interes doar academic dacă nu ar fi faptul că, în multe cazuri de flux turbulent, caracteristicile rotaționale sunt atât de nesemnificative încât pot fi neglijate. Acest lucru este convenabil deoarece este posibil să se analizeze fluxul irotațional prin intermediul conceptelor matematice ale hidrodinamicii clasice menționate anterior.
Pompă centrifugă de destinație pentru apă de mare
Nr. model: ASN ASNV
Pompele model ASN și ASNV sunt pompe centrifuge cu carcasă spirală divizată, cu o singură treaptă, cu dublă aspirație, utilizate pentru transportul lichidelor în instalații de apă, circulația aerului condiționat, clădiri, irigații, stații de pompare pentru drenaj, centrale electrice, sisteme industriale de alimentare cu apă, sisteme de stingere a incendiilor, nave, clădiri și așa mai departe.
Curgere constantă și instabilă.
Se spune că fluxul este staționar atunci când condițiile în orice punct sunt constante în raport cu timpul. O interpretare strictă a acestei definiții ar duce la concluzia că fluxul turbulent nu a fost niciodată cu adevărat staționar. Cu toate acestea, în scopul prezent, este convenabil să considerăm mișcarea generală a fluidului drept criteriu, iar fluctuațiile neregulate asociate cu turbulența doar ca o influență secundară. Un exemplu evident de flux staționar este o debitare constantă într-o conductă sau un canal deschis.
Ca și corolar, rezultă că fluxul este nestaționar atunci când condițiile variază în timp. Un exemplu de flux nestaționar este un debit variabil într-o conductă sau canal deschis; acesta este de obicei un fenomen tranzitoriu care urmează sau este urmat de un debit constant. Alte fenomene familiare
exemple de natură mai periodică sunt mișcarea valurilor și mișcarea ciclică a corpurilor mari de apă în fluxul mareic.
Majoritatea problemelor practice din ingineria hidraulică se referă la curgerea staționară. Acest lucru este benefic, deoarece variabila de timp în curgerea nestaționară complică considerabil analiza. Prin urmare, în acest capitol, analiza curgerii nestaționare va fi limitată la câteva cazuri relativ simple. Este important de reținut, totuși, că mai multe cazuri comune de curgere nestaționară pot fi reduse la starea staționară în virtutea principiului mișcării relative.
Astfel, o problemă care implică o navă care se deplasează printr-o apă stătătoare poate fi reformulată astfel încât nava să fie staționară, iar apa să fie în mișcare; singurul criteriu pentru similaritatea comportamentului fluidului este ca viteza relativă să fie aceeași. Din nou, mișcarea valurilor în ape adânci poate fi redusă la
stare staționară presupunând că un observator se deplasează cu undele la aceeași viteză.
Pompă de drenaj apă centrifugă multietajată cu turbină verticală, cu arbore în linie, cu motor diesel. Acest tip de pompă de drenaj verticală este utilizată în principal pentru pomparea apelor uzate sau reziduale cu conținut de particule corozive sub 60 °C, solide în suspensie (cu excepția fibrelor și a pietrișului) sub 150 mg/l. Pompa de drenaj verticală de tip VTP se află în categoria pompelor de apă verticale de tip VTP și, pe baza creșterii și a colierului, lubrifierea cu ulei a tubului este cu apă. Poate conține fum la temperaturi sub 60 °C, pentru a conține anumite granule solide (cum ar fi fier vechi, nisip fin, cărbune etc.) din ape uzate sau reziduale.
Curgere uniformă și neuniformă.
Se spune că fluxul este uniform atunci când nu există nicio variație a magnitudinii și direcției vectorului viteză de la un punct la altul de-a lungul traiectoriei fluxului. Pentru a respecta această definiție, atât aria de curgere, cât și viteza trebuie să fie aceleași la fiecare secțiune transversală. Fluxul neuniform apare atunci când vectorul viteză variază în funcție de locație, un exemplu tipic fiind fluxul între limite convergente sau divergente.
Ambele condiții alternative de curgere sunt comune în hidraulica cu canale deschise, deși, strict vorbind, deoarece curgerea uniformă este întotdeauna abordată asimptotic, este o stare ideală care este doar aproximată și niciodată atinsă efectiv. Trebuie menționat că aceste condiții se referă la spațiu mai degrabă decât la timp și, prin urmare, în cazurile de curgere închisă (de exemplu, țevi sub presiune), acestea sunt destul de independente de natura staționară sau instabilă a curgerii.
Data publicării: 29 martie 2024