Теоретические сведения по различным вопросам механики жидкости и газа
жүктеу/скачать 2,86 Mb.
|
| Пример 1. Определим гидравлические потери в потоке несжимаемой жидкости при внезапном расширении канала (рис. 18). Опыт показывает, что в этом случае струя, выходящая из узкой части канала, не заполняет вначале всего поперечного сечения широкого канала, а растекается постепенно. В углах между поверхностью струи и стенками образуются замкнутые токи жидкости, причем давление на торцовой стенке 1 по опытам оказывается почти равным статическому давлению на выходе из узкой части канала (р1). При внезапном расширении канала наблюдается значительное гидравлическое сопротивление, т.е. происходит уменьшение полного давления в потоке. Если поместить сечение 2 в таком месте, где поток уже полностью выровнялся, т.е. статическое давление р2 и скорость потока ω2 по сечению постоянны, то потери будут равны разности полных давлений:
Δр0 = р01 – р02. Давление в полностью заторможенной струе без потерь и в отсутствие технической работы: при z = const согласно уравнению Бернулли для несжимаемой жидкости имеем Таким образом, для несжимаемой жидкости Скорости ω1 и ω2 можно связать уравнением неразрывности . Учитывая участок растекания струи 1 – 2 имеет не слишком большую длину, силой трения обычно пренебрегают. Тогда уравнение количества движения можно применить в простейшей форме: В отличие от уравнения Бернулли уравнение количества движения дает возможность сразу определить разность значений статического давления, получающихся в потоке при внезапном расширении канала. Рис. 18. Схема течения при вне- запном расширении канала Рис. 19. Схема течения при вне- запном расширении канала Пример 2. Произведем расчет простейшего эжектора, состоящего из сопла А и цилиндрической смесительной трубы В, расположенных в пространстве, заполненном неподвижной жидкостью (рис. 19). Из сопла подается струя, которая подсасывает жидкость из окружающего пространства. Пусть на выходе из смесительной трубы скорость и удельный вес смеси примерно постоянны. На всей контрольной поверхности господствует одно и то же давление покоящейся жидкости, т.е. главный вектор сил давления равен нулю. Изменение количества давления у активной струи на участке 1 – 2 . То же у жидкости, подсосанной из окружающего пространства, где она находилась в покое (ω = 0): , откуда суммарное изменение количества движения . Здесь G1 , G2 – секундные весовые расходы жидкости соответственно в сопле и на выходе из смесительной трубы, ω1 и ω2 - значения скорости истечения из сопла и смесительной трубы. Отсюда получим, что расходы жидкости в сопле и на выходе из смесительной трубы обратно пропорциональны величинам соответствующих скоростей . С другой стороны, очевидно, что , где γ – удельный вес, F – площадь сечения. Сравнивая последние два выражения, приходим к следующей расчетной формуле . Если удельный вес жидкости в активной струе и в окружающем пространстве одинаков, то отношение весовых расходов жидкости равно отношению диаметров смесительной трубы и сопла: . жүктеу/скачать 2,86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|