1. Предмет и методология гидравлики Курс "Гидравлика" включает в себя несколько самостоятельных дис- циплин, которые объединяет такое понятие, как гидравлические и пневмати- ческие системы



бет17/42
Дата24.12.2021
өлшемі0,71 Mb.
#128499
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   42
Байланысты:
Гидр лек

hw – потери напора при движении жидкости от сечения 1 – 1 к

Величина hw складывается из потерь по длине hL и местных потерь hм. Потери по длине обусловлены действием сил трения по поверхности контак- та потока с твердыми стенками. Местные потери возникают на тех участках потока, где утрачивается равномерность (резкое изменение формы русла, на- правления потока).

Это уравнение принято называть уравнением Д. Бернулли для реаль- ных потоков жидкости – в знак глубокого уважения к его трудам в области гидродинамики. Оно широко используется при решении практических задач. Приведем несколько простых примеров его применения.

Пример 1.

Для измерения скорости в точках открытого потока широко использу- ется трубка Пито. Она представляет собой трубку, конец которой направлен навстречу потоку (рис. 21).


Рис. 21.


Пусть требуется измерить скорость жидкости в какой-то точке потока. Поместим конец трубки в указанную точку и присоединим её к пьезометру. Жидкость в пьезометре поднимется на высоту H . Составим уравнение Бер- нулли для сечений 1 – 1 и 2 – 2 относительно плоскости сравнения О – О. При этом учтем, что, так как жидкость в трубке неподвижна, то потери напо- ра между сечениями hw равны нулю. Тогда уравнение Бернулли для рассмат- риваемого случая будет иметь вид:

рат gh V 2



  • рат




g 2g H h g .

После преобразований этого уравнения и выражения скорости в явном виде имеем:
V   .
Это уравнение позволяет по высоте столба жидкости в трубке H или по давлению р, которое может быть измерено манометром, рассчитать скорость набегающего на трубку потока. Данный метод широко используется в авиа- ции и мореплавании для измерения скоростей самолетов и кораблей относи- тельно среды, в которой они перемещаются.

Пример 2.

Для непрерывного измерения расхода жидкости или газа в трубе ис- пользуются расходомеры Вентури. Расходомер представляет собой отрезок трубы с плавным сужением сечения, оборудованный манометрами для изме- рения давления в широком и суженном сечении (рис. 22).


Рис. 22. Расходомер Вентури


Составим уравнение Бернулли для сечений 1 – 1 и 2 – 2. Плоскость сравнения О – О проведем через ось симметрии трубы. Потерями напора пренебрежем так как расстояние между сечениями незначительно, а сужение сечения трубы плавное. Тогда уравнение будет иметь вид:

p V 2

1 1

g 2g



p2

g

V 2



2 .

2g



Умножим числитель и знаменатель слагаемых с V на квадраты площа- дей соответствующих сечений w2, сократим g и с учетом, что w1V1=w2V2=Q получим:

p1



Q2




1
2w2

p2

Q2



 .


2
2w2

Выразив Q в явном виде, получим уравнение для расчета расхода жид- кости в трубе:
Q  
Расходомеры Вентури широко применяются в трубопроводном транс- порте жидкостей и газов. Так как площади сечений, коэффициент Кориолиса и плотность жидкости заранее известны, то для определения расхода необхо- димо фиксировать только разность давлений. При этом для измерения разно-

сти давлений метр.

p p1 p2

обычно применяют такой прибор как диффмано-


Из уравнения Бернулли вообще, и в частности для рассмотренной схе-

мы движения жидкости в расходомере Вентури (см. рис. 22), следует очень важный вывод. При установившемся движении с ростом скорости пото- ка давление в сечении падает, а при уменьшении скорости – повышается, хотя на первый взгляд кажется, что должно быть наоборот. Объясняется этот парадокс действием закона сохранения энергии. При увеличении скорости в суженном сечении увеличивается удельная кинетическая энергия жидкости

V 2

2 . Чтобы общий баланс энергии остался неизменным, уменьшается 2g


удельная потенциальная энергия

p2 . Так как плотность жидкости  и уско-

g

рение свободного падения g величины постоянные, то уменьшается давление



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   42




©engime.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет