ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ
ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ — основной вопрос, изучаемый гидромеханикой и гидравликой в разделе гидродинамика. Основные виды движения жидкости: равномерное и неравномерное; установившееся и неустановившееся; напорное и открытое (безнапорное); ламинарное и турбулентное.Установившееся неравномерное движение представляет практический интерес только для открытых русел, так как трубопроводы обычно имеют постоянное по длине сечение, а относительно короткие переходные участки (конфузоры и диффузоры), характеризующиеся некоторыми особенностями в отношении работы трения, учитываются как местные сопротивления в основном расчетном уравнении Бернулли. Неравномерное движение в открытом русле может быть плавно изменяющимся или относительно резко изменяющимся. В первом случае конвективная сила инерции играет небольшую роль и ею зачастую можно пренебрегать по сравнению с силой трения, во втором случае эти силы, по меньшей мере, соизмеримы.Значительное увеличение скорости на участке малой длины достигается в случае водосливов, перепадов, быстротоков (см. Гидравлика сооружений); такое же уменьшение скорости возможно в случае прыжка гидравлического.Равномерное неустановившееся движение практически возможно лишь в трубах постоянного сечения. Например, в трубопроводе, питаемом поршневым насосом; в трубопроводе, подающем воду к турбине при колебаниях нагрузки ГЭС. Перед инерционным напором ставится знак плюс, если скорость в трубе с течением времени увеличивается, и минус, если скорость уменьшается. Потерянный напор hT при не установившемся движении отличается от его значений в соответствующих условиях. При одинаковых - шероховатости, вязкости, скорости и диаметре установившегося движения, причем и при положительном и при отрицательном ускорении hT возрастает по сравнению с установившимся движением, а при турбулентном движении это возрастание невелико, при ламинарном же, может оказаться существенным.При очень большом локальном ускорении в трубах возникает особое явление, называется гидравлическим ударом. Неустановившееся неравномерное движение представляет практический интерес лишь для открытых русел, т. к. в трубах участки переменного сечения очень короткие и сила инерции массы жидкости, заполняющей эти участки, несущественна по сравнению с силой инерции масс жидкости, заполняющих участки постоянного диаметра. Изменение скорости, а, следовательно, и расхода с течением времени влечет за собой изменение глубины наполнения русла, причем оно происходит не синхронно по всей длине потока, а начинается на одном из его концов и затем распространяется в виде волны, которая является волной изменения расхода и отличается от колебательных волн (ветровых, корабельных и др., см. Волны). Волны изменения расхода возникают в реках и каналах при наполнении и опорожнении камер судоходных шлюзов, при суточном колебании мощности гидроэлектростанций. Волна изменения расхода может быть: волной подпора, которая образуется при уменьшении расхода в конце рассматриваемого участка; волной излива — возникает при увеличении расхода в конце участка; волной попуска — образуется при увеличении расхода в начале рассматриваемого участка; волной отлива — создается при уменьшении расхода в начале участка. Лит.: Агроскин И. И., Дмитриев Г. Т. и Пикалов Ф. И., Гидравлика, 3 изд., М.—Д., 1954; Чертоусов М. Д., Гидравлика. Спец. курс, 3 изд., М.—Д., 1957; Архангельский В, А., Расчеты неустановившегося движения в открытых водостоках, М.—Д., 1947
Похожие темы:
|
