Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Тарабрин М.А. ТИ-1 3-курс. 8 вариант
Теоретическая часть
Сосуд Мариотта.
1)
*Весьма поучительным для понимания движения жидкости является истечение жидкости из сосуда Мариотта. Он позволяет обеспечить постоянную скорость вытекания жидкости из сосуда, несмотря на понижения ее уровня. Для этого в сосуд через герметичную пробку в его горловину вводится трубочка, сообщающаяся с атмосферой. Скорость вытекания определяется по формуле Торичелли, где h - высота нижнего конца трубки над отверстием.
ЭТО ПРОИСХОДИТ ПОТОМУ, что при незначительном истечении жидкости из полностью заполненного сосуда давление под пробкой будет меньше атмосферного, а давление в горизонтальной плоскости, совпадающей и нижним концом трубки, равно атмосферному.
*Скорость вытекания легко регулируется вертикальным перемещением трубки. Если конец трубки находится на уровне h=0 или ниже отверстия, то жидкость не вытекает вовсе.
Трубка Пито–Прандтля (см. рис. 3.6) позволяет одновременно определить величину динамического и статического давления в определенной точке потока.
Через отверстие А происходит измерение динамического давления. Через отверстия М измеряется статическое давление жидкости. Жидкость под действием давления поднимается по соответствующим пьезометрическим трубкам до точек А¢ и М¢.
Рис. 3.6. Трубка Пито–Прандтля
Так как плотность газа (воздуха) значительно меньше плотности жидкости, то давлением воздуха можно пренебречь. Разность давления в точках А¢ и М¢ будет . Разность давления Δp зависит от динамического давления на входе в трубку Пито–Прандтля, что следует из уравнения Бернулли для точек А и М:
,
где u – скорость потока на входе в трубку Пито–Прандтля. Таким образом,
,
2) Условия гидродинамического подобия требуют равенства всех сил, но это практически не удается.
По этой причине, подобие устанавливают по какой-нибудь из этих сил, которая в данном случае преобладает. Кроме того, требуется выполнение условий однозначности, которые включают в себя пограничные условия потока, основные физические характеристики и начальные условия.
Рассмотрим частный случай.
Преобладает влияние сил тяжести, например, при течении через отверстия или водосливы
P = ρgW. (1)
Если перейти к взаимоотношению Pн и Pм и выразить его в масштабных множителях, то
После необходимого преобразования, следует
Если теперь совершить переход от масштабных множителей к самим отношениям, то с учетом того, что l – характерный размер живого сечения, то
В (4) комплекс υ2/gl называется критерием Фруди, который формулируется так: потоки, в которых преобладают силы тяжести, геометрически подобны, если
Это второе условие гидродинамического подобия.
Нами получены три критерия гидродинамического подобия
1. Критерий Ньютона (общие критерии).
2. Критерий Фруда.
3. Критерий Дарси.
Отметим только: в частных случаях гидродинамическое подобие может быть установлено также по
где Δ– абсолютная шероховатость;
R– гидравлический радиус;
J– гидравлический уклон