Introducere
În capitolul anterior s-a arătat că situațiile matematice exacte pentru forțele exercitate de fluide în repaus pot fi obținute cu ușurință.Acest lucru se datorează faptului că în hidrostatică sunt implicate doar forțe simple de presiune.Când se ia în considerare un fluid în mișcare, problema analizei devine dintr-o dată mult mai dificilă.Nu numai că trebuie luate în considerare mărimea și direcția particulelor, dar există și influența complexă a vâscozității care provoacă o forfecare sau efort de frecare între particulele de fluid în mișcare și la limitele care le conțin.Mișcarea relativă posibilă între diferitele elemente ale corpului fluidului face ca presiunea și efortul 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 cazuri nepractice. Prin urmare, este necesar să se rezolve problemele de curgere fie prin experimentare, fie prin realizarea anumite ipoteze simplificatoare suficiente pentru a obţine o soluţie 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 constate experimental amploarea abaterii de la condițiile reale ca urmare a unei analize simplificate.
Cea mai comună ipoteză 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 atenția unor savanți eminenti precum Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin și Lamb.Există limite 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 privită ca fundalul cel mai valoros pentru studiul caracteristicilor mișcării fluidelor.Prezentul capitol se ocupă de dinamica fundamentală a mișcării fluidelor și servește ca o introducere de bază la capitolele următoare care tratează problemele mai specifice întâlnite în hidraulica de inginerie civilă.Cele trei ecuații de bază importante ale mișcării fluidului și anume ecuațiile de continuitate, Bernoulli și impuls sunt derivate și semnificația lor este explicată.Mai târziu, se iau în considerare limitările teoriei clasice și se descrie comportamentul unui fluid real. Un fluid incompresibil este presupus pe tot parcursul.
Tipuri de curgere
Diferitele tipuri de mișcare a fluidului pot fi clasificate după cum urmează:
1.Turbulent și laminar
2.Rotațional și irrotațional
3. Stabil și instabil
4.Uniform și neuniform.
Pompă submersibilă de canalizare
Pompe cu debit axial din seria MVS Pompele cu debit mixt din seria AVS (pompa submersibilă cu debit vertical și cu debit mixt) sunt producții moderne concepute cu succes prin adoptarea tehnologiei moderne străine.Capacitatea pompelor noi este cu 20% mai mare decât a celor vechi.Eficiența este cu 3~5% mai mare decât cele vechi.
Flux turbulent și laminar.
Acești termeni descriu natura fizică a fluxului.
În debitul turbulent, progresia particulelor de fluid este neregulată și există un schimb de poziție aparent întâmplător. Particulele individuale sunt supuse trans-ului fluctuant.viteze în vers, astfel încât mișcarea să fie turbionar și sinuoasă mai degrabă decât rectilinie.Dacă colorantul este injectat la un anumit punct, acesta va difuza rapid în 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 în contur punctat și este evident că fluxul turbulent este caracterizat printr-o viteză fluctuantă instabilă suprapusă unei medii constante temporale.
Fig.1(a) Debit turbulent
Fig.1(b) Flux laminar
În fluxul laminar, toate particulele de fluid parcurg căi paralele și nu există o componentă transversală a vitezei.Progresia ordonată este astfel încât fiecare particulă urmează exact calea particulei care o precede fără nicio abatere.Astfel, un filament subțire de colorant va rămâne ca atare fără difuzie.Există un gradient transversal de viteză mult mai mare în fluxul laminar (Fig.1b) decât în fluxul turbulent. ,05 cu flux laminar.
Fluxul laminar este asociat cu viteze mici și fluide vâscoase lente. În hidraulica de conducte și canal deschis, vitezele sunt aproape întotdeauna suficient de mari pentru a asigura un flux turbudent, deși un strat laminar subțire persistă în apropierea unei limite solide.Legile curgerii laminare sunt pe deplin înțelese, iar pentru condiții la limită simple distribuția vitezei poate fi analizată matematic.Datorită naturii sale neregulate pulsatorii, curgerea turbulentă a sfidat tratamentul matematic riguros, iar pentru rezolvarea 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 de stingere a incendiilor cu ax lung vertical din seria XBC-VTP sunt serii de pompe cu difuzoare multietajate cu o singură etapă, fabricate în conformitate cu cel mai recent standard național GB6245-2006.De asemenea, am îmbunătățit designul cu referința la standardul Asociației de protecție împotriva incendiilor din Statele Unite.Este folosit în principal pentru alimentarea cu apă de incendiu în petrochimie, gaze naturale, centrale electrice, textile de bumbac, debarcader, aviație, depozitare, clădiri înalte și alte industrii.Se poate aplica, de asemenea, navelor, tancurilor maritime, navelor de incendiu și altor ocazii de aprovizionare.
Flux rotațional și irrotațional.
Se spune că fluxul este rotațional 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 ale sale inițial perpendiculare suferă deformare cu un grad mic de rotație. În figura 2a, curgerea circulară.
este descrisă calea, 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) Curgerea rotativă
Pentru ca fluxul să fie irrotațional, distribuția vitezei adiacentă graniței drepte trebuie să fie uniformă (Fig.2b).În cazul curgerii pe o cale circulară, se poate demonstra că curgerea irrotațională va avea loc numai cu condiția ca viteza să fie invers proporțională cu raza.Dintr-o primă vedere la Figura 3, acest lucru pare eronat, dar o examinare mai atentă relevă că cele două axe se rotesc în direcții opuse, astfel încât există un efect de compensare care produce o orientare medie a axelor care este neschimbată față de starea inițială.
Fig.2(b) Fluxul irotațional
Deoarece toate fluidele au vâscozitate, scăderea unui fluid real nu este niciodată cu adevărat iritație, iar fluxul laminar este, desigur, foarte rotațional.Astfel, fluxul irotațional este o condiție ipotetică care ar fi de interes academic doar dacă nu ar fi faptul că, în multe cazuri de curgere turbulentă, caracteristicile rotaționale sunt atât de nesemnificative încât pot fi neglijate.Acest lucru este convenabil deoarece este posibil să se analizeze fluxul irrotațional prin intermediul conceptelor matematice ale hidrodinamicii clasice menționate mai devreme.
Pompă centrifugă de destinație a apei de mare
Nr. model: ASN ASNV
Pompele model ASN și ASNV sunt pompe centrifuge cu carcasă dublă de aspirație cu spirală despicată cu o singură etapă și utilizate sau transport lichid pentru lucrări de apă, circulație aer condiționat, clădire, irigații, stație de pompare de drenaj, centrală electrică, sistem industrial de alimentare cu apă, stingere incendii sistem, navă, clădire și așa mai departe.
Flux constant și instabil.
Se spune că fluxul este constant 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 constant.Cu toate acestea, în scopul prezentului, este convenabil să se considere mișcarea generală a fluidului drept criteriu și fluctuațiile neregulate asociate cu turbulența doar ca o influență secundară.Un exemplu evident de curgere constantă este o descărcare constantă într-o conductă sau canal deschis.
Ca un corolar, rezultă că fluxul este instabil atunci când condițiile variază în funcție de timp.Un exemplu de curgere instabilă este o descărcare variabilă într-o conductă sau canal deschis;acesta este de obicei un fenomen tranzitoriu care este succesiv sau urmat de o descărcare constantă.Alte cunoscute
exemple de natură mai periodică sunt mișcarea valurilor și mișcarea ciclică a corpurilor mari de apă în fluxul mareelor.
Majoritatea problemelor practice din inginerie hidraulică se referă la fluxul constant.Acest lucru este fericit, deoarece variabila timp în flux instabil complică considerabil analiza.În consecință, în acest capitol, luarea în considerare a fluxului instabil va fi limitată la câteva cazuri relativ simple.Este important de reținut, totuși, că mai multe cazuri comune de curgere instabilă pot fi reduse la starea de echilibru în virtutea principiului mișcării relative.
Astfel, o problemă care implică o navă care se deplasează prin apă plată poate fi reformulată astfel încât vasul să fie staționar și apa să fie în mișcare;singurul criteriu pentru similitudinea comportamentului fluidului este ca viteza relativa sa fie aceeasi.Din nou, mișcarea valurilor în apă adâncă poate fi redusă la
stare de echilibru presupunând că un observator călătorește cu undele cu aceeași viteză.
Motor diesel Turbină verticală cu mai multe etaje, centrifugă în linie, pompă de drenare a apei Acest tip de pompă de drenaj verticală este utilizată în principal pentru pomparea fără coroziune, temperatură mai mică de 60 °C, solide în suspensie (fără fibre, nisip) conținut mai mic de 150 mg/L de canalizarea sau apa uzată.Pompa de drenaj verticală de tip VTP este în pompe de apă verticale de tip VTP, iar pe baza creșterii și a gulerului, setați uleiul de lubrifiere a tubului este apă.Poate fuma la o temperatură sub 60 °C, trimite să conțină un anumit cereale solide (cum ar fi fier vechi și nisip fin, cărbune etc.) de canalizare sau ape uzate.
Flux uniform și neuniform.
Se spune că curgerea este uniformă atunci când nu există nicio variație în mărimea și direcția vectorului viteză de la un punct la altul de-a lungul traseului curgerii.Pentru respectarea acestei definiții, atât aria curgerii, cât și viteza trebuie să fie aceleași la fiecare secțiune transversală.Curgerea neuniformă apare atunci când vectorul viteză variază în funcție de locație, un exemplu tipic fiind fluxul între granițele convergente sau divergente.
Ambele condiții alternative de curgere sunt obișnuite în hidraulica cu canal deschis, deși strict vorbind, deoarece debitul uniform este întotdeauna abordat asimptotic, este o stare ideală care este doar aproximativă și niciodată atinsă.Trebuie remarcat faptul că condițiile se referă mai degrabă la spațiu decât la timp și, prin urmare, în cazurile de curgere închisă (de exemplu, țevi sub presiune), ele sunt destul de independente de natura constantă sau instabilă a fluxului.
Ora postării: 29-mar-2024