Презентация на тему: "Понятия гидродинамики"

Какой термин объединяет все изображения?

Цель:

• Познакомиться с понятиями гидродинамики
• Научиться определять скорость и расход жидкости
• Научиться определять режим движения жидкости

ПЛАН ЛЕКЦИИ

• Виды движения жидкости
• Гидравлические элементы потока жидкости
• Скорость и расход жидкости
• Режим движения жидкости

НЕУСТАНОВИВИШЕЕСЯ

УСТАНОВИВШЕЕСЯ

движение жидкости, при котором давление и скорость не изменяются во времени в каждой фиксированной точке пространства, через которую проходит жидкость

НАПОРНОЕ

РАВНОМЕРНОЕ

БЕЗНАПОРНОЕ

НЕРАВНОМЕРНОЕ

Гидравлический радиус

Живое сечение потока

[ F ] = [м 2 ]

[ R ] = [м]

Эквивалентный диаметр

Смоченный периметр

dэ =4 R

[ d э] = [м]

[ S ] = [м]

5

Скорость потока – средняя скорость движения всех элементарных струек

[ ω ] = [ м/с ]

ω

Расход – это количество жидкости, проходящее в единицу времени через живое сечение потока

Массовый расход

Объемный расход

[ Qm ] = [кг/с]

[ Q ] = [м 3 /с]

ЗАДАЧИ

• Определить диаметр цехового водопровода при ее потреблении 1600 м 3 /ч, если скорость движения потока 1,2 м/с.
• Определить массовый расход горячей воды, проходящей по трубе диаметром 0,4 м со скоростью 1 м/с.
• Определить эквивалентный диаметр открытого канала прямоугольного сечения шириной 3 м, глубиной 0,8 м.
• По трубопроводу диаметром 200 мм перекачивается мазут плотностью 920 кг/м 3 в количестве 1200 т/сутки. Определить объемный расход мазута и скорость его течения.
• Определить скорость уксусной кислоты в трубе при расходе 220 л/ч при диаметре трубы 57х3,5 мм.
• Определить эквивалентный диаметр трубы с внешним сечением 422 мм и толщиной стенок 5 мм, работающей половиной сечения.

Ламинарный режим

Турбулентный режим – бурное перемешивание элементарных струек потока с пульсацией скорости и давления

– элементарные струйки потока движутся параллельно друг другу без перемешивания, без пульсации скорости и давления

СТРУКТУРА ПОТОКА

При ламинарном течении жидкости в круглой трубе максимальная скорость находится на оси трубы. У стенок трубы скорость равна нулю, т.к. частицы жидкости покрывают внутреннюю поверхность трубопровода тонким неподвижным слоем. От стенок трубы к ее оси скорости нарастают плавно.

При турбулентном течении в тонком пристенном слое толщиной δ жидкость течет в ламинарном режиме. Остальные слои текут в турбулентном режиме, и называются турбулентным ядром.

ω cp = 0,85 ω max

ω cp = 0,5 ω max

ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПОТОКА ВОЛОКНИСТОЙ СУСПЕНЗИИ (СУЛЬФИТНАЯ БЕЛЕНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА

С = 1,0 %; 30 0 ШР)

С УВЕЛИЧЕНИЕМ СКОРОСТИ

0 м/с

0,1 м/с

0,2 м/с

0,6 м/с

1,9 м/с

2,4 м/с

6,1 м/с

Критерий подобия – безразмерная величина, составленная из размерных физических параметров, определяющих рассматриваемое физическое явление

Критерий Рейнольдса – мера отношения кинетической энергии и работы силы внутреннего трения в потоке

Критическое значение Re – переход с ламинарного на турбулентный режим зависит от вида движения жидкости

Процесс

Re кр

Отстаивание

500

Перемешивание

30

Движение в змеевиковом теплообменнике

18500

Движение в спиральном теплообменнике

20000

10000 развитый турбулентный режим " width="640"

Re кр = 2300 (2320)

Re ламинарный режим

• Re ламинарный режим

Re = 2300 – 10000 неустойчивый турбулентный

режим

Re 10000 развитый турбулентный режим