Кинематика и динамика жидкости

Кинематика и динамика жидкости

Кинематика и динамика жидкости. Основные понятия. Кинематика жидкости существенно отличается от кинематики твердых тел. Если отдельные частицы абсолютного твердого тела плотно связаны между собой, то в движущейся жидкой среде такой связи нет. Эта среда состоит из множества относительно движущихся частиц. So, задача кинематики жидкости состоит в определении скорости в любой точке жидкой среды, то есть в нахождении поля скоростей. Сначала рассмотрим так называемую идеальную жидкость, то есть движение воображаемой жидкости, полностью лишенной вязкости, а затем приступим к изучению действительной flow.

Скорость в определенной точке пространства, занятой движущейся жидкостью, является функцией координат этой точки, а иногда и функцией времени. Людмила Фирмаль

• In в такой невязкой и неподвижной реальной жидкости возможен только 1 вид напряжения-нормальное сжимающее напряжение, то есть гидродинамическое давление, или просто давление. Давление идеальной движущейся жидкости имеет те же свойства, что и неподвижная. То есть на внешней поверхности жидкости она направлена к внутренней нормали, но в любой точке жидкости она находится в одном и том же направлении. Поток жидкости является устойчивым(устойчивым) или постоянным (неустойчивым). Стационарное состояние-это постоянный поток жидкости во времени, а давление и скорость являются функцией только координат, не зависящей от времени. Движущиеся частицы жидкости могут вызывать изменения давления и скорости.

Последнее утверждение доказывается так же, как это было сделано для стационарной жидкости{ 1.4): уравнение движения основного тетраэдра составляется с учетом силы Даррена Бейла. Д’Аламбер стремится к нулю, когда тетраэдр обращается в одну точку. Тридцать четыре В другое положение,»в заданной точке, которая не движется относительно канала, давление и скорость не изменяются во времени во время установившегося движения», т. е. п -!Ксю * 2); ^ = / я(^ 1 г *）; доктор! Д1 \ ^ Дич! Д1-0; Диу [Д1-0; дуговые/ ГД = 0、 Здесь индекс скорости означает проекцию на соответствующую ось, которая строго связана с каналом. В некоторых случаях, если скорость каждой частицы не изменяется в координатах, а поле скоростей не изменяется вдоль потока, то установившийся поток становится однородным.

• Нестационарным является поток жидкости, характеристики которого (или его части) изменяются со временем в рассматриваемой точке пространства. В общем случае стационарного течения давление и скорость переоцениваются как по координатам, так и по времени. п>ΓΓ{х, г, р, 0; У = * \(Х, р, л). Примером устойчивого потока текучей среды является быстрое выталкивание сосуда из нижнего отверстия или движение поршневого насоса всасывающей или напорной трубы в которой находится поршень reciprocates. An примером устойчивого потока является поток жидкости из сосуда, в котором поддерживается определенный уровень, или движение жидкости в трубопроводе, создаваемое центробежным насосом с постоянной скоростью вращения вала. Исследование стационарных токов гораздо проще, чем нестационарных.

Ниже мы будем в основном рассматривать стабильный поток, но только в некоторых конкретных случаях не установим ось r потока. Траектория движения частиц жидкости в стационарном потоке постоянна, но это время. В нестационарном потоке траектории могут отличаться и принимать иную форму, чем частицы, проходящие через определенную точку пространства. Именно поэтому понятие линий тока вводится для учета закономерностей течения, возникающих в каждый данный момент. Текущая линия-это кривая, в каждой точке. Вектор скорости в данный момент направлен вдоль касательной (рис. 1.20). Очевидно, что при стационарном течении линия потока совпадает с траекторией частицы и не меняет форму с течением времени. Два * （ Тридцать пять Когда вы берете очень маленькую замкнутую петлю в движущейся жидкости и проводите линию потока ко всем ее точкам, образуется трубчатая поверхность, называемая трубкой электрического тока.

Поток конечного размера первоначально рассматривается как набор элементарных потоков. Это означает, что поток считается струей. Людмила Фирмаль

• Часть потока, заключенная в текущей трубке, называется элементарным потоком*(рис. 1.21).Если боковые размеры струйки стремятся к нулю, они в конечном итоге сводятся к линии потока. Поскольку любая точка в текущей трубке, т. е. сторона потока, вектор скорости ориентирован по касательной, и нет компонента скорости, перпендикулярной этой поверхности, в установившемся круге движения, 1 круг частиц жидкости не может войти или выйти из потока в 1 точке в текущей трубке. Поэтому текущая труба подобна стене, которую невозможно пробить, а элементарный поток-это самостоятельный элементарный поток. Из-за разницы в скорости соседние потоки скользят в одну сторону, но не в другую. Рисунок 1.21.Струйка Текущий раздел, или просто сечением потока, Назия.

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Прямолинейное равноускоренное движение сосуда с жидкостью.
2. Равномерное вращение сосуда с жидкостью.
3. Расход. Уравнение расхода.
4. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.