какое движение жидкости называется равномерным
РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ
Смотреть что такое «РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ» в других словарях:
ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ РАВНОМЕРНОЕ — при котором величина ее скорости в соответствующих точках любых живых сечений одинакова. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
равномерное движение — Установившееся движение жидкости, при котором ее скорость не зависит от координат … Политехнический терминологический толковый словарь
Физика — 1) Ф. и ее задачи. 2) Методы Ф. 3) Гипотезы и теории. 4) Роль механики и математики в Ф. 5) Основные гипотезы Ф.; вещество и его строение. 6) Кинетическая теория вещества. 7) Действие на расстоянии. 8) Эфир. 9) Энергия. 10) Механические картины,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Циолковский, Константин Эдуардович — Константин Циолковский Дата рождения: 5 (17) сентября 1857(1857 09 17) Место рождения: Ижевское, Рязанская губерния, Российская империя … Википедия
Циолковский — Циолковский, Константин Эдуардович Запрос «Циолковский» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Константин Циолковский Дата рождения: 5 (17) сентября 1857(1857 09 17) Место рождения … Википедия
Паровые машины* — I) Общие понятия и история возникновения. II) Действие пара. III) Парораспределение и регулирование хода. IV) Типы. V) Определение размеров. VI) Испытание. Индикатор и индик. диаграммы. VII) Статистические сведения. VIII) Литература о П. машинах … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Паровые машины — I) Общие понятия и история возникновения. II) Действие пара. III) Парораспределение и регулирование хода. IV) Типы. V) Определение размеров. VI) Испытание. Индикатор и индик. диаграммы. VII) Статистические сведения. VIII) Литература о П. машинах … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
К.Э. Циолковский — Запрос «Циолковский» перенаправляется сюда. Cм. также другие значения. Константин Циолковский Дата рождения: 5 (17) сентября 1857 Место рождения: Ижевское, Рязанская губерния, Российская империя … Википедия
Константин Циолковский — Запрос «Циолковский» перенаправляется сюда. Cм. также другие значения. Константин Циолковский Дата рождения: 5 (17) сентября 1857 Место рождения: Ижевское, Рязанская губерния, Российская империя … Википедия
Виды движения жидкости
Основными видами движения жидкости являются: движение установившееся и неустановившееся, равномерное и неравномерное, напорное и безнапорное, сплошное и прерывистое.
Установившимся движением называется такое движение жидкости, при котором давление и скорость не изменяются во времени в каждой фиксированной точке пространства, через которую проходит жидкость.
,
Движение, при котором скорость и давление изменяются не только от координат пространства, но и от времени, называется неустановившимся или нестационарным
,
.
Примером неустановившегося движения может служить истечение жидкости из отверстия при переменном уровне ее в резервуаре: с понижением высоты столба жидкости скорость истечения уменьшается во времени.
Установившееся движение в свою очередь подразделяется на равномерное и неравномерное.
Равномерным называется такое установившееся движение, при котором живые сечения вдоль потока не изменяются: в этом случае 
; средние скорости по длине потока также не изменяются, т.е. 
. Примером равномерного движения является: движение жидкости в цилиндрической трубе, в канале постоянного сечения при одинаковых глубинах.
Установившееся движение называется неравномерным, когда распределение скоростей в различных поперечных сечениях неодинаково; при этом средняя скорость и площадь поперечного сечения потока могут быть и достоянными вдоль потока. Примером неравномерного движения может быть движение жидкости в конической трубе или в речном русле переменной ширины.
Напорным называется движение жидкости, при котором поток полностью заключен в твердые стенки и не имеет свободной поверхности. Напорное движение происходит вследствие разности давлений и под действием силы тяжести. Примером напорного движения является движение жидкости в замкнутых трубопроводах (например, в водопроводных трубах).
Безнапорным называется движение жидкости, при котором поток имеет свободную поверхность. Примером безнапорного движения может быть: движение жидкости в реках, каналах, канализационных и дренажных трубах. Безнапорное движение происходит под действием силы тяжести и за счет начальной скорости. Обычно на поверхности безнапорного потока давление атмосферное.
Следует отметить еще один вид движения: свободную струю. Свободной струей называется поток, не ограниченный твердыми стенками. Примером может служить движение жидкости из пожарного брандспойта, гидромонитора, водопроводного крана, из отверстия резервуара и т. п. В этом случае движение жидкости происходит по инерции (т. е. за счет начальной скорости) и под действием силы тяжести.
Для упрощения выводов, связанных с изучением потока жидкости, вводится понятие о плавно изменяющемся движении жидкости.
Плавно изменяющимся называется такое движение жидкости, при котором кривизна струек незначительна (равна нулю или близка к нулю) и угол расхождения между струйками весьма мал (равен нулю или близок к нулю), т. е. практически поток жидкости мало отличается от параллельноструйного. Это предположение вполне оправдывается при изучении многих случаев движения жидкости в каналах, трубах и других сооружениях.
Отметим следующие свойства потока при плавно изменяющемся движении:
1. поперечные сечения потока плоские, нормальные к оси потока;
2. распределение гидродинамических давлений по сечению потока подчиняется закону гидростатики, т.е. гидродинамические давления по высоте сечения распределяются по закону прямой. Это свойство легко можно доказать, если внутри потока выделить частицу жидкости и спроектировать все действующие на нее силы на плоскость живого сечения. Вследствие того, что скорости и ускорения в этом случае будут перпендикулярны сечению, силы инерции в уравнение не войдут; поэтому уравнение равновесия и закон распределения давления в плоскости живого сечения не будет отличаться от такового для жидкости, находящейся в покое;
3. удельная потенциальная энергия (т. е. потенциальная энергия единицы веса жидкости) по отношению к некоторой плоскости сравнения для всех точек данного сечения потока жидкости есть величина постоянная.
Равномерным движением называется такое установившееся движение, при котором живые сечения и скорости в сходственных точках живых сечений не изменяются по длине потока.
равномерное движение можно определить как движение, при котором все параметры потока и русла не изменяются по длине потока.
Неравномерным движением называется такое установившееся движение, при котором или живые сечения, или скорости в их сходственных точках, или оба эти признака меняются по длине потока.
3. Поясните понятия напорного и безнапорного движения жидкости
4. Поясните понятие линии тока
Линия тока это такая линия в потоке жидкости, в каждой точке которой в данный момент времени вектор скорости направлен по касательной к этой линии.
5. Поясните понятие живого сечения потока
Живым сечением потока называется поверхность внутри потока, которая нормальна ко всем пересекаемым ею линиям тока.
6. Поясните понятия плавно и резко изменяющегося движения жидкости
Плавно изменяющимся движением называется такое движение, при котором лини тока характеризуются малой кривизной и малыми углами схождения или расхождения
7. Что такое расход жидкости, и какова его единица измерения?
расходом (Q) называется объем жидкости, протекающий через рассматриваемое живое сечение в единицу времени.
где W – объем жидкости, а t время. Единица измерения расхода м3/с.
8. Нарисуйте эпюру распределения скоростей по глубине в открытом потоке жидкости
9. Поясните понятие средней скорости потока жидкости
средняя скорость потока равна частному от деления расхода на площадь живого сечения.
,
10. Объясните значение и назовите единицы измерения величин, входящих в формулу V=Q/o
V- средняя скорость потока ждкость
11. Напишите уравнение неразрывности потока и поясните его смысл
при установившемся движении потока несжимаемой жидкости расход во всех живых сечениях одинаков, или, иначе говоря, расход не изменяется по длине потока.
12. При каком виде движения жидкости соблюдается уравнение неразрывности потока?
При равномерном, установившемся
13. Напишите уравнение Бернулли и объясните его энергетический (физический) смысл
— полная удельная потенциальная энергия жидкости в живом сечении потока, взятая по весу,
— удельная потенциальная энергия давления,
— удельная кинетическая энергия,
— потеря энергии на участке потока 1-2.
14. Напишите уравнение Бернулли и объясните геометрический смысл его членов
— скоростной напор,
— потенциальный напор,
— полный напор
— универсальное выражение полного гидравлического напора. Пользуясь понятием полного напора, уравнение Бернулли можно записать сокращенно в виде
15. Как выражена в уравнении Бернулли удельная кинетическая энергия жидкости?
Удельная кинетическая энергия
16. Как выражена в уравнении Бернулли удельная потенциальная энергия жидкости?
17. Поясните физический смысл понятия напора жидкости и назовите единицу измерения напора
В гидравлике удельная энергия жидкости, взятая по весу, (энергия единицы веса жидкости) называется напором и обозначается Н.
18. Поясните физический смысл понятия «потери напора»
Энергия, затраченная на преодоление сил трения на перемещение жидкости по турбопроводу.
19. Напишите выражение полного напора жидкости из уравнения Бернулли
— полный напор
20. Как определить скорость движения жидкости с помощью трубки Пито?
21. Что такое напорная линия?
Напорная линия представляет собой график изменения напора по длине потока.
22. Что такое пьезометрическая линия?
пьезометрической линией называется линия, соединяющая уровни жидкости в пьезометрах.
23. Что такое пьезометрический уклон?
пьезометрический уклон это изменение потенциальной энергии потока на единице его длины.
24. Что такое гидравлический уклон?
гидравлический уклон это потеря напора на единице длины потока.
25. Как называется величина р/ γ в уравнении Бернулли?
— пьезометрическая высота,
26. Как называется величина a*V 2 /2g в уравнении Бернулли?
— скоростная высота.
27. Какой уклон в гидравлике считается положительным и почему гидравлический уклон всегда положителен?
Гидравлический уклон всегда направлен вниз по течению потока. Иначе говоря, напорная линия всегда понижается в направлении течения, потому что часть напора (часть энергии потока) теряется на преодоление сопротивлений движению (сил трения). Уклон, направленный вниз по течению считается положительным. Таким образом, напорная линия всегда имеет положительный уклон.
28. Как называется а в выражении aV 2 /2g и каков физический смысл этой величины?
В уравнении Бернулли вместо скорости в точке u используется средняя скорость потока v и некоторая дополнительная величина α. Суть этих различий заключается в том, что в уравнении Бернулли скорость в точке намеренно заменена средней скоростью потока для упрощения гидравлических расчетов. Эта замена вызывает некоторую ошибку, которая ликвидируется поправочным коэффициентом α. Этот коэффициент учитывает неравномерность распределения скоростей в живых сечениях потока и называется коррективом кинетической энергии потока.
29. Начертите напорную и пьезометрическую линии при равномерном движении жидкости в напорной трубе
30. Начертите напорную и пьезометрическую линии при равномерном движении жидкости в открытом канале
31. Начертите напорную и пьезометрическую линии при неравномерном движении жидкости в открытом канале
Блок 5. Режимы движения жидкости и Лабораторная работа №5
1. Поясните физическую сущность ламинарного и турбулентного режимов движения жидкости.
При ламинарном движении жидкость в процессе движения не перемешивается, а при турбулентном движении перемешивается.
2. Для чего употребляется число Рейнольдса в гидравлических расчетах?
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Понятие о равномерном и неравномерном движениях, напорном и безнапорном движениях жидкости
Установившееся движение потока жидкости, элементы которого (скорости, живые сечения и пр.) не изменяются по его длине, называют равномерным движением жидкости.
Например, при движении воды в трубе с постоянным диаметром или в канале с постоянной по длине глубиной и шириной средняя скорость потока при переходе от одного живого сечения к другому остается неизменной.
Это объясняется тем, что поперечные сечения потока остаются постоянными по длине.
Соответственные точки лежат на одной линии тока. Движение потока жидкости, элементы которого изменяются по его длине, называется неравномерным движением.
Например, при движении воды в трубе с переменным по длине трубы диаметром или в реке, где глубина и ширина потока разные по длине, скорости потока изменяются при переходе от одного живого сечения к другому.
При этом изменяются как средние скорости потока, так и скорости в соответственных точках живых сечений.
Равномерное движение переходит в неравномерное под воздействием на поток сооружений, например плотин, сооружений мостовых переходов и др.
Неравномерное движение наблюдается и в каналах с постоянной формой поперечных сечений, но с переменной по длине шероховатостью русла, обусловленной разными способами облицовки русла канала.
Равномерное и неравномерное движение может быть напорными безнапорным.
Если жидкость движется в трубе и все сечение трубы заполнено жидкостью, а в установленных в разных точках потока пьезометрах жидкость поднимается (рис. 3.6, а), то такое движение будет напорным.
Рис. 3.6. Живые сечения, при напорном и безнапорном движении жидкости
Такая форма движения характерна для водопроводных труб, напорных гидротехнических тоннелей, напорных дорожных водопропускных труб и др.
Если движение жидкости происходит при частичном заполнении трубы, как, например, в канализационной трубе (рис. 3.6, б) или в открытом русле (канале, реке), то для такого движения характерно наличие свободной поверхности.
Уровень воды в пьезометрах, присоединенных к разным точкам такого потока, будет совпадать с уровнем свободной поверхности, давление на которой равно атмосферному давлению.
Движение жидкости со свободной (открытой) поверхностью называется безнапорным движением.
Представим себе поток с прямоугольной формой живого сечения, ширина которого очень велика по сравнению с глубиной (рассуждая теоретически ширина равна бесконечности), тогда эпюры скоростей (см. рис. 1.1), занимающие разное положение по ширине потока, будут одинаковы.
Движение жидкости, при котором её частицы движутся параллельно некоторой неподвижной плоскости со скоростями, не зависящими от расстояния частиц до этой плоскости, называют плоскопараллельным движением.
В круглой напорной трубе ось трубы является осью симметрии, так как в любых радиальных направлениях эпюры скоростей одинаковые (если исключить влияние условий входа жидкости в трубу и пр.). Движение жидкости, при котором её поле скоростей одинаково для любых плоскостей, проходящих через некоторую прямую, являющуюся осью симметрии, называется осесимметричным движением.
Гидродинамика. Характер изменения поля скоростей.
По характеру изменения поля скоростей во времени движения жидкости выделяют установившиеся и неустановившиеся, квазистационарное.
Установившееся движение – движение, характеризующееся тем, что в любом месте потока жидкости скорость (и давление) с течением времени претерпевают изменения, имеется в виду, что указанные показатели зависят исключительно от координат точки. Их величина изменяется лишь при переходе к другой точке пространства:
Неустановившееся движение – движение, характеризующееся тем, что в любом месте потока жидкости скорость с течением времени претерпевает изменения, т. е. выступает как функция координат и времени:
Квазистационарное движение – движение, характеризующееся тем, что изменчивость характеристик движения жидкости в течение отобранного временного отрезка не будет существенной, имеется в виду, что ее влияние лежит в пределах допускаемой точности решения, и его можно рассматривать как установившееся.
При описании установившегося движения жидкости выделяют равномерное и неравномерное.
Равномерным принято обозначать установившееся движение, при котором живые сечения вдоль потока неизменны: в этом случае w = const; средние скорости по длине потока также неизменны, т.е. v = const.
Установившееся движение принято обозначать неравномерным, когда выполняется условие, что распределение скоростей в различных поперечных сечениях разное; при этом средняя скорость и площадь поперечного сечения потока могут пребывать и постоянными вдоль потока.