head_emailseth@tkflow.com
Har du en fråga? Ring oss: 0086-13817768896

Det grundläggande konceptet för vätskeförelse - Vilka är principerna för vätskedynamik

Introduktion

I föregående kapitel visades det att exakta matematiska situationer för de krafter som utövas av vätskor i vila lätt kunde erhållas. Detta beror på att endast enkla tryckkrafter i hydrostatiska tryckkrafter är involverade. När en vätska i rörelse beaktas blir analysproblemet på en gång mycket svårare. Inte bara har partikelhastighetens storlek och riktning som ska beaktas, utan det finns också det komplexa inflytandet av viskositet som orsakar en skjuv- eller friktionsspänning mellan de rörliga fluidpartiklarna och vid de innehållande gränserna. Den relativa rörelsen som är möjlig mellan olika element i vätskekroppen får trycket och skjuvspänningen att variera avsevärt från en punkt till en annan enligt flödesförhållanden. På grund av komplexiteten förknippade med flödesfenomenet är en exakt matematisk analys endast möjlig i några få, och ur ingenjörssynpunkt, vissa vad opraktiska fall. Det är därför nödvändigt för att lösa flödesproblem antingen genom experiment eller genom att göra vissa förenklande antaganden som är tillräckliga för att få en teoretisk lösning. De två tillvägagångssätten är inte ömsesidigt exklusiva, eftersom mekanikens grundläggande lagar alltid är giltiga och möjliggör delvis teoretiska metoder i flera viktiga fall. Det är också viktigt att experimentellt fastställa omfattningen av avvikelsen från de verkliga förhållandena till följd av en förenklad analys.

Det vanligaste förenklande antagandet är att vätskan är idealisk eller perfekt och därmed eliminera de komplicerade viskösa effekterna. Detta är grunden för klassisk hydrodynamik, en gren av tillämpad matematik som har fått uppmärksamhet från sådana framstående forskare som Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin och Lamb. Det finns allvarliga inneboende begränsningar i den klassiska teorin, men eftersom vatten har en relativt låg viskositet, uppträder det som en verklig vätska i många situationer. Av denna anledning kan klassisk hydrodynamik betraktas som en mest värdefull bakgrund till studien av egenskaperna hos fluidrörelse. Det nuvarande kapitlet handlar om den grundläggande dynamiken i vätskeflätningsrörelse och fungerar som en grundläggande introduktion till efterföljande kapitel som handlar om de mer specifika problem som uppstår i civilingenjörens hydraulik. De tre viktiga grundläggande ekvationerna för vätskefrömning, nämligen kontinuiteten, Bernoulli och momentumekvationerna härleds och deras betydelse förklaras. Senare beaktas begränsningarna i den klassiska teorin och beteendet hos en verklig vätska som beskrivs. En inkomprimerbar vätska antas i hela.

Typer av flöde

De olika typerna av fluidrörelse kan klassificeras enligt följande:

1.List och laminär

2.Rotational och irrotational

3. STEADY och ostabil

4. Uniform och icke-enhetlig.

Avloppspump

MVS Series Axial-Flow Pumps AVS-serie blandade flödespumpar (vertikalt axiellt flöde och blandat flödesnedvattning av avloppspump) är moderna produktioner framgångsrikt utformade med hjälp av utländsk modern teknik. De nya pumparnas kapacitet är 20%större än de gamla. Effektiviteten är 3 ~ 5% högre än de gamla.

ASD (1)

Turbulent och laminärt flöde.

Dessa termer beskriver flödets fysiska natur.

I turbulent flöde är utvecklingen av fluidpartiklarna oregelbunden och det finns en till synes slumpmässig utbyte av position. Individuella partiklar är föremål för fluktuerande trans. Vershastigheter så att rörelsen är virvlande och sinuous snarare än rätlinjig. Om färgämne injiceras vid en viss tidpunkt kommer det snabbt att diffundera över hela flödesströmmen. När det gäller turbulent flöde i ett rör, till exempel, skulle en omedelbar inspelning av hastigheten vid ett avsnitt avslöja en ungefärlig fördelning som visas i figur 1 (a). Den stabila hastigheten, som skulle registreras genom normala mätinstrument, indikeras i prickade konturer, och det är uppenbart att turbulent flöde kännetecknas av en ostadig fluktuerande hastighet överlagrad på ett temporärt stabilt medelvärde.

ASD (2)

Fig.1 (a) Turbulent flöde

ASD (3)

Fig.1 (b) Laminärt flöde

I laminärt flöde fortsätter alla vätskepartiklar längs parallella stigar och det finns ingen tvärgående komponent i hastigheten. Den ordnade progressionen är sådan att varje partikel följer exakt partikelns väg som föregår den utan någon avvikelse. Således kommer ett tunt filament av färgämne att förbli som sådan utan diffusion. Det finns en mycket större tvärgående hastighetsgradient i laminärt flöde (Fig.1b) än i turbulent flöde. Till exempel är förhållandet mellan medelhastigheten V och den maximala hastigheten v max med turbulent flöde och 0,05 med laminärt flöde.

Laminärt flöde är associerat med låga hastigheter och viskösa tröga vätskor. I rörledningen och öppen kanalhydraulik är hastigheterna nästan alltid tillräckligt höga för att säkerställa turbudentflöde, även om ett tunt laminärt skikt kvarstår i närheten av en fast gräns. Lagarna i laminärt flöde förstås helt, och för enkla gränsvillkor kan hastighetsfördelningen analyseras matematiskt. På grund av dess oregelbundna pulserande natur har turbulent flöde trotsat strikt matematisk behandling, och för lösning av praktiska problem är det nödvändigt att förlita sig till stor del på empiriska eller semiempiriska relationer.

ASD (4)

Vertikal turbinbrandpump

Modell nr : XBC-VTP

XBC-VTP-serie Vertikala långa axelbrandpumpar är serier av enstaka steg, flerstegsdiffusorer pumpar, tillverkade i enlighet med den senaste nationella standarden GB6245-2006. Vi förbättrade också designen med referensen till standarden för United States Fire Protection Association. Det används främst för brandvattenförsörjning i petrokemisk, naturgas, kraftverk, bomullstextil, kaj, luftfart, lager, höghöjande byggnad och andra industrier. Det kan också gälla för fartyg, havstank, brandfartyg och andra leveranser.

Rotations- och irrotationella flöde.

Flödet sägs vara roterande om varje vätskepartikel har en vinkelhastighet kring sitt eget masscentrum.

Figur 2A visar en typisk hastighetsfördelning förknippad med turbulent flöde förbi en rak gräns. På grund av den icke-enhetliga hastighetsfördelningen lutar en partikel med dess två axlar ursprungligen vinkelrätt deformation med en liten rotation. I figur 2A, flöde i en cirkulär

Banan avbildas, med hastigheten direkt proportionell mot radien. Partikelens två axlar roterar i samma riktning så att flödet återigen är roterande.

ASD (5)

Fig.2 (a) Rotationsflöde

För att flödet ska vara irrotational måste hastighetsfördelningen intill den raka gränsen vara enhetlig (Fig.2b). När det gäller flöde i en cirkulär stig kan det visas att irrotationella flöde endast kommer att avse förutsatt att hastigheten är omvänt proportionell mot radien. Från en första anblick i figur 3 verkar detta felaktigt, men en närmare undersökning avslöjar att de två axlarna roterar i motsatta riktningar så att det finns en kompenserande effekt som ger en genomsnittlig orientering av axlarna som är oförändrade från det initiala tillståndet.

ASD (6)

Fig.2 (b) irrotationella flöde

Eftersom alla vätskor har viskositet, är en verklig vätska aldrig riktigt irrotation, och laminärt flöde är naturligtvis mycket roterande. Således är irrotationella flöde ett hypotetiskt tillstånd som skulle vara av akademiskt intresse endast om det inte för det faktum att i många fall av turbulent flöde är rotationsegenskaperna så obetydliga att de kan försummas. Detta är bekvämt eftersom det är möjligt att analysera irrotationella flöde med hjälp av de matematiska begreppen av klassisk hydrodynamik som nämns tidigare.

Centrifugal Sea Water Destination Pump

Modell nr : ASN Asnv

Modell ASN- och ASNV-pumpar är enstegs dubbla sugdelade voluthöljet centrifugalpumpar och används eller flytande transport för vattenarbeten, luftkonditioneringscirkulation, byggnad, bevattning, dräneringspumpstation, elkraftverk, industriellt vattenförsörjningssystem, brandbekämpningssystem, fartyg, byggnad och så vidare.

ASD (7)

Stadigt och ostadigt flöde.

Flödet sägs vara stabilt när förhållandena när som helst är konstant med avseende på tid. En strikt tolkning av denna definition skulle leda till slutsatsen att turbulent flöde aldrig var riktigt stabilt. För det aktuella syftet är det dock bekvämt att betrakta den allmänna vätskeförelsen som kriteriet och de ojämna fluktuationerna förknippade med turbulensen som endast ett sekundärt inflytande. Ett uppenbart exempel på stabilt flöde är en konstant urladdning i en ledning eller öppen kanal.

Som en följd följer det att flödet är ostadigt när förhållandena varierar med avseende på tid. Ett exempel på ostadigt flöde är en varierande urladdning i en ledning eller öppen kanal; Detta är vanligtvis ett övergående fenomen som är successivt för eller följt av en stadig urladdning. Andra bekanta

Exempel på en mer periodisk natur är vågrörelse och den cykliska rörelsen av stora vattendrag i tidvattenflödet.

De flesta av de praktiska problemen inom hydraulteknik handlar om ett stabilt flöde. Detta är lyckligt, eftersom tidsvariabeln i ostadigt flöde komplicerar analysen avsevärt. I detta kapitel kommer följaktligen övervägande av ostadigt flöde att begränsas till några relativt enkla fall. Det är emellertid viktigt att komma ihåg att flera vanliga fall av ostadigt flöde kan reduceras till det stabila tillståndet i kraft av principen om relativ rörelse.

Således kan ett problem som involverar ett kärl som rör sig genom stillastående vatten omformuleras så att kärlet är stationärt och vattnet är i rörelse; Det enda kriteriet för likhet med vätskebeeting som den relativa hastigheten ska vara densamma. Återigen kan vågrörelse i djupt vatten reduceras till

stabilt tillstånd genom att anta att en observatör reser med vågorna med samma hastighet.

ASD (8)

Vertikal turbinpump

Dieselmotor Vertikal turbin Multistage Centrifugal Inline Shaft Water Drainage Pump Denna typ av vertikal dräneringspump används huvudsakligen för att pumpa ingen korrosion, temperatur mindre än 60 ° C, suspenderade fasta ämnen (inte inklusive fiber, grits) mindre än 150 mg/L -innehåll i avloppet eller avfallsvatten. Vtp -typen Vertikal dräneringspump är i VTP -typ vertikala vattenpumpar, och på grundval av ökningen och kragen är inställningen av röroljesmörjningen vatten. Kan röka temperatur under 60 ° C, skicka för att innehålla ett visst fast korn (såsom skrotjärn och fin sand, kol, etc.) av avlopp eller avloppsvatten.

Enhetligt och ojämnt flöde.

Flödet sägs vara enhetligt när det inte finns någon variation i hastighetsvektorns storlek och riktning från en punkt till en annan längs flödesvägen. För att följa denna definition måste både flödesområdet och hastigheten vara densamma vid varje tvärsnitt. Icke-enhetligt flöde uppstår när hastighetsvektorn varierar med platsen, varvid ett typiskt exempel är flöde mellan konvergerande eller divergerande gränser.

Båda dessa alternativa flödesförhållanden är vanliga i öppen kanalhydraulik, även om det strikt sett, eftersom enhetligt flöde alltid närmar sig asymptotiskt, är det ett idealiskt tillstånd som endast är ungefärligt till och aldrig uppnått. Det bör noteras att förhållandena hänför sig till rymden snarare än tid och därför i fall av sluten flöde (t.ex. PIPES under tryck) är de ganska oberoende av flödets stabila eller ostadiga natur.


Posttid: Mar-29-2024