Гидродинамика Внутренняя и внешняя гидродинамические задачи; смешанные задачи. Основные характеристики движения жидкости. Стационарные и нестационарные потоки.

Гидродинамика Гидродинамика - раздел гидравлики, в котором изучают законы движения жидкостей. Движение или течение жидкости обусловлено разностью давлений, которое создается с помощью насосов, компрессоров, либо в следствие разности уровней или плотности жидкости. Движущаяся жидкость называется потоком жидкости.

Внутренняя и внешняя и смешанная гидродинамические задачи Внутренняя задача связана с движением жидкости по различным каналам и трубам. Внешняя задача посвящена обтеканию жидкостью различных тел или движению этих тел внутри жидкости. В смешанную задачу входит изучение движения жидкости по трубам или каналам при одновременном обтекании ею каких- либо тел.

Основные характеристики движения жидкости сечение потока (S), перпендикулярное к его оси, - живое или поперечное сечение потока; количество жидкости, протекающее в единицу времени через поперечное сечение потока, называется расходом. Расход объемный:

Основные характеристики движения жидкости Расход массовый: где ср - средняя скорость течения жидкости, м/с; S - поперечное сечение потока, м2; - плотность жидкости, кг/м3

Основные характеристики движения жидкости Гидравлический радиус: Эквивалентный диаметр:

Режимы движения жидкости а – ламинарный; в – турбулентный:

Критерий Рейнольдса Критерий Re является мерой соотношения между силами вязкости и инерции в движущемся потоке.

Критерий Рейнольдса Установлено, что переход ламинарного движения в турбулентное происходит при значениях критерия Рейнольдса выше критического. Для круглых трубок Re кр =2320. При Re>Re кр - турбулентный режим течения, при Re2320, но Re устойчивый турбулентный.

Распределение скоростей в потоке

Гидродинамический пограничный слой При турбулентном движении у стенок трубопровода имеется тонкий слой жидкости, движущийся в ламинарном режиме, т.к. силы вязкости оказывают превалирующее влияние на движение жидкости. Ламинарный слой и переходная зона – гидродинамический пограничный слой.

Оптимальный диаметр трубопроводов При определении диаметров трубопроводов нужно знать секундный расход жидкости и среднюю скорость ее движения:

Средняя скорость движения жидкости Капельные жидкости 1-3 м/с ; Газ под небольшим давлением 8-15 м/с; Газ под большим давлением м/с; Насыщенный водяной пар м/с; Перегретый водяной пар м/с