Рух рідини може бути усталеним (стаціонарним) або несталим (нестаціонарним)
Усталений рух - це рух незмінне за часом, при якому гідромеханічне тиск і швидкість є функціями лише координат, але не залежать від часу.
Тиск і швидкість можуть змінюватися при переміщенні частинок рідини з одного положення в інше, але в даній нерухомою щодо русла точці величини тиску і швидкості при сталому русі не змінюються в часі.
Приклади несталого руху:
- поступове спорожнення судини через отвір в дні;
-рух рідини у всмоктувальній або напірної трубі простого поршневого насоса, поршень якого здійснює зворотно-поступальний рух.
Приклади усталеного руху:
-витікання рідини з посудини, якому підтримується постійний
рівень; -рух рідини в замкнутому трубопроводі, що створюється роботою відцентрового насоса з постійним числом оборотів.
Тому для р ассмотренія картини перебігу, що утворюється в кожен даний момент часу, вводиться поняття лінії струму.
Лінією струму називається така лінія в рідині, що рухається, дотичні до якої в будь-який її точці збігаються з напрямом векторів швидкості частинок, розташованих на цій лінії в даний момент часу.
Якщо в рідині, що рухається взяти елементарний замкнутий контур і через все його точки провести лінії струму, то утворюється трубчаста поверхня, звана трубкою струму. Частина потоку, що міститься усередині трубки струму, називається цівкою
Основною властивістю цівки є те, що в будь-якій точці бічній поверхні цівки, тобто трубки струму, вектори швидкості спрямовані по дотичним, а нормальні до цієї поверхні складові швидкості відсутні, отже, жодна частинка рідини, ні в одній точці трубки струму не може проникнути всередину цівки йди вийти назовні. Трубка струму, таким чином є як би непроникною стінкою, а елементарна цівка є самостійним елементарний потік.
Розрізняють течії рідини напірні і безнапірні.
Напірними називають течії в закритих руслах без вільної поверхні.
Безнапірні - протягом з вільною поверхнею.
При напірних течіях тиск уздовж потоку зазвичай змінне, а при безнапірному - постійне (частіше - атмосферний).
Прикладом напірного течії є течія в трубопроводах з підвищеним (або зниженим) тиском, течії в гідромашинах і в інших гідроагрегатах.
Безнапірними є течії в річках, відкритих каналах і лотках.
В курсі «Гідравліка та її застосування на ЛА» розглядаються тільки напірні течії.
Витрата. Рівняння витрати.
Витратою називається кількість рідини, що протікає через живий переріз потоку (цівки) в одиницю часу.
Це кількість можна вимірювати в одиницях обсягу, в вагових одиницях або в одиницях маси, в зв'язку, з чим розрізняють витрати:
Рівняння Бернуллі для струйкіідеальной рідини.
Для виведення рівняння будемо розглядати усталене протягом
ідеальної рідини, що знаходиться під
впливом лише однієї масової сили сили тяжіння - G.
Це рівняння пов'язує між собою
тиск в рідині і швидкість її руху.
Отримане рівняння називається рівнянням Бернуллі для цівки
ідеальної нестисливої рідини. Отримано Данилом Бернуллі в 1738
називається повним напором.
З рівняння Бернуллі і рівняння витрати слід, що, якщо поперечного перерізу цівки зменшується, тобто цівка звужується, швидкість течії рідини збільшується, а тиск зменшується. навпаки, якщо цівка розширюється, то швидкість зменшується, а тиск зростає.
Таким чином. енергетичний сенс рівняння Бернуллі дл? елементарної цівки ідеальної рідини полягає в сталості уздовж цівки повної питомої енергії рідини. Рівняння Бернуллі, отже, висловлює собою закон збереження механічної енергії в ідеальної рідини.
Механічна енергія рухомої рідини може мати три форми:
-кінетична енергія (енергія руху).
Енергія положення і кінетична енергія в рівній мірі властиві твердим і рідким тіл. Енергія ж, тиску є специфічною формою енергії рухомої рідини.
Приклади використання рівняння Бернуллі техніці.
Рівняння Бернуллі є основним законом усталеного руху рідини. Це рівняння дозволяє розглянути і зрозуміти роботу ряду пристроїв, дія яких заснована на використанні цього найважливішого закону:
-трубка повного напору;
1. Дросельний витратомір:
Інакше, витратомір Вентурі.
Являє собою пристрій, що встановлюється в трубопроводі здійснює звуження потоку - дросселирование
Дросельний витратомір може бути виконаний у вигляді лише одного сопла впрессована в трубу або затиснутого між фланцями: а) б)
Використовується в поршневих двигунах внутрішнього згоряння для здійснення
Складається з плавно звужується насадка А, що здійснює стиснення потоку, і поступово розширюється трубки. встановленої на деякій відстані від насадка в камері В.
Трубка повного напору (трубка Піто, ПВД).
Ця трубка використовується для вимірювання швидкості потоку (польоту).
Розглянемо рух рідини у відкритому руслі зі швидкістю V.
Використовується на літаках для створення підвищеного тиску в паливних інших баках. При невеликих швидкостях польоту надлишковий тиск в баку приблизно дорівнює динамічному тиску, подсчі- танному за швидкістю польоту і щільності повітря.
Поурочні плани уроку №8
Групи: 311, 312, 313, 314, 315, 316, 413 У.
«Режими течії рідини».
ü Розвиваюча: організувати діяльність студентів по сприйняттю,
осмислення і первинного запам'ятовування нових знань і способів дій.
ü Дидактична: забезпечити стійкі знання про поняття режими течії рідини.
Тип уроку: урок вивчення та закріплення нових знань.
Оснащення уроку. плакати, наочні посібники, каталоги устаткування,
ü Організація початку уроку -2-3 хв.
ü Перевірка виконання домашнього завдання, повторення, облік знань студентів -20-25 хв.
ü Актуалізація знань - 3-5 хв.
ü Пояснення нового матеріалу -45-50 хв.
ü Закріплення нового матеріалу -10-12 хв.
ü Завдання додому: Рабинович Е.З. стр. 11-20.Некрасов Б.Б стор. 111.
Режими течії рідини.