Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ
Посмотреть оригинал

Модели течения жидкости. Линия тока, трубка тока, элементарная струйка

Мы отметили хаотичный характер движения частиц жидкости. Математическое описание такого движения связано с большими трудностями, поэтому в гидравлике част прибегают к тем или иным моделям течения жидкости, позволяющим аналитически упростить процессы движени и с тем или иным приближениям разобраться в физике реального процесса, получить математические формулы по которым можно рассчитать параметры этих процессов Одной из таких моделей является струйчатая модель течения жидкости, когда поток жидкости представляется ка совокупность элементарных струек, плотно пригнанны друг к другу. Элементами такой модели являются линии тока, трубки тока, элементарные струйки.

Линия тока — это линия, проведенная через такие частицы жидкости, скорость которых касательна к этой линии (рис. 3.4). На примере схемы вытекания жидкости из резервуара через отверстие (рис. 3.5) удобно рассмотреть отли3.3. Модели течения жидкости. Линия тока, трубка тока. 61

Линия тока

Рис. 3.4. Линия тока:

А, В, С, О — частицы жидкости

Истечение жидкости из резервуара

Рис. 3.5. Истечение жидкости из резервуара:

А, В, С, О — частицы жидкости

чие линии тока от траектории частицы жидкости (линии движения частицы жидкости).

Линии тока не пересекаются друг с другом. Это свойство линий тока легко доказать, если исходить от противоположного. На рис. 3.4 показаны две пересекающиеся лини тока а и Ь, тогда у частицы А в точке их пересечения должны быть две разнонаправленные скорости в один и тот ж момент времени, чего не может быть.

Трубка тока — трубчатая поверхность, составленная из линий тока, которые проходят через точки контура, ограничивающего площадку бесконечно малых размеров (рис. 3.6).

Трубка тока

Рис. 3.6. Трубка тока

Элементарной струйкой называется течение жидкости внутри трубки тока (рис. 3.7).

Элементарная струйка обладает двумя важными свойствами.

  • 1. Частицы жидкости не могут покинуть струйку и попасть внутрь струйки извне в результате свойства линий тока, образующих ее поверхность.
  • 2. Так как площадка о является элементарной, то в всех точках сечения струйки величины иир считаются одинаковыми, но вдоль струйки в общем случае их величин изменяются.
Элементарная струйка

Рис. 3.7. Элементарная струйка

Формулу расхода струйки получим из определения расхода и его составляющих:

За время все частицы жидкости любого сечения элементарной струйки переместятся на расстояние (11 = иск (см. рис. 3.7).

Таким образом, за время ск через сечение 1—1 проходит жидкость объемом (1т = (1ш11 = икхоск. Тогда расход элементарной струйки выразится формулой

Другой моделью течения иногда выбирается модель течения идеальной жидкости. Под идеальной понимается несжимаемая жидкость, в которой отсутствует свойство вязкости. Такая модель позволяет, не обращая внимания на силы трения, действующие в жидкости, выделить влияни других сил, изучить интересующие закономерности в гидравлических процессах, а затем, если требуется, тем или ины способом учесть влияние реальных свойств жидкости.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы