Сұрағыңыз бар ма? Бізге қоңырау шалыңыз: 0086-13817768896

Сұйықтық қозғалысының негізгі тұжырымдамасы – Сұйықтық динамикасының принциптері қандай?

Кіріспе

Алдыңғы тарауда тыныштықтағы сұйықтықтар әсер ететін күштердің нақты математикалық жағдайларын оңай алуға болатыны көрсетілген. Себебі гидростатикалық жағдайда тек қарапайым қысым күштері ғана қолданылады. Қозғалыстағы сұйықтық қарастырылған кезде, талдау мәселесі бірден қиындай түседі. Бөлшектердің жылдамдығының шамасы мен бағытын ғана емес, сонымен қатар қозғалатын сұйықтық бөлшектері мен оны қамтитын шекараларда ығысу немесе үйкеліс кернеуін тудыратын тұтқырлықтың күрделі әсерін де ескеру қажет. Сұйықтық денесінің әртүрлі элементтері арасында мүмкін болатын салыстырмалы қозғалыс қысым мен ығысу кернеуінің ағын жағдайларына байланысты бір нүктеден екінші нүктеге айтарлықтай өзгеруіне әкеледі. Ағын құбылысымен байланысты күрделіліктерге байланысты дәл математикалық талдау тек бірнеше, ал инженерлік тұрғыдан алғанда, кейбір практикалық емес жағдайларда ғана мүмкін. Сондықтан ағын мәселелерін тәжірибе арқылы немесе теориялық шешім алу үшін белгілі бір жеңілдетуші болжамдарды жеткілікті ету арқылы шешу қажет. Екі тәсіл бір-бірін жоққа шығармайды, себебі механиканың негізгі заңдары әрқашан жарамды және бірнеше маңызды жағдайларда ішінара теориялық әдістерді қолдануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, жеңілдетілген талдау нәтижесінде нақты жағдайлардан ауытқу дәрежесін эксперименталды түрде анықтау маңызды.

Ең көп таралған жеңілдету болжамы - сұйықтық идеалды немесе мінсіз, осылайша күрделі тұтқырлық әсерлерін жояды. Бұл Стокс, Рейли, Ранкин, Кельвин және Лэмб сияқты көрнекті ғалымдардың назарын аударған қолданбалы математика саласы болып табылатын классикалық гидродинамиканың негізі. Классикалық теорияда елеулі шектеулер бар, бірақ судың тұтқырлығы салыстырмалы түрде төмен болғандықтан, ол көптеген жағдайларда нақты сұйықтық ретінде әрекет етеді. Осы себепті классикалық гидродинамика сұйықтық қозғалысының сипаттамаларын зерттеудің ең құнды негізі ретінде қарастырылуы мүмкін. Бұл тарау сұйықтық қозғалысының негізгі динамикасына қатысты және құрылыс гидравликасында кездесетін нақты мәселелерді қарастыратын келесі тарауларға негізгі кіріспе ретінде қызмет етеді. Сұйықтық қозғалысының үш маңызды негізгі теңдеуі, атап айтқанда, үздіксіздік, Бернулли және импульс теңдеулері алынып, олардың маңыздылығы түсіндіріледі. Кейінірек классикалық теорияның шектеулері қарастырылады және нақты сұйықтықтың әрекеті сипатталады. Сығылмайтын сұйықтық барлық жерде қабылданады.

Ағын түрлері

Сұйықтық қозғалысының әртүрлі түрлерін келесідей жіктеуге болады:

1. Турбулентті және ламинарлы

2. Айналмалы және ирротациялық

3. Тұрақты және тұрақсыз

4. Біркелкі және біркелкі емес.

Су асты кәріз сорғысы

MVS сериялы осьтік ағынды сорғылар AVS сериялы аралас ағынды сорғылар (тік осьтік ағынды және аралас ағынды су асты кәріз сорғысы) - шетелдік заманауи технологияларды енгізу арқылы сәтті жасалған заманауи өндірістер. Жаңа сорғылардың қуаты ескілерінен 20%-ға үлкен. Тиімділігі ескілерінен 3-5%-ға жоғары.

асд (1)

Ламинарлық және турбулентті ағын.

Бұл терминдер ағынның физикалық табиғатын сипаттайды.

Турбулентті ағында сұйықтық бөлшектерінің қозғалысы біркелкі емес және кездейсоқ позиция алмасуы байқалады. Жеке бөлшектер ауытқып тұратын көлденең жылдамдықтарға ұшырайды, сондықтан қозғалыс түзу сызықты емес, құйынды және қисық болады. Егер бояғыш белгілі бір нүктеге енгізілсе, ол ағын ағыны бойымен тез таралады. Мысалы, құбырдағы турбулентті ағын жағдайында, қимадағы жылдамдықты лезде жазу 1(a) суретте көрсетілгендей шамамен таралуды көрсетеді. Қалыпты өлшеу құралдарымен жазылатын тұрақты жылдамдық нүктелі контурмен көрсетілген және турбулентті ағын уақытша тұрақты орташа мәнге қойылған тұрақсыз ауытқып тұратын жылдамдықпен сипатталатыны анық.

асд (2)

1-сурет(а) Турбулентті ағын

асд (3)

1-сурет(b) Ламинарлық ағын

Ламинарлық ағында барлық сұйықтық бөлшектері параллель жолдармен жүреді және жылдамдықтың көлденең компоненті болмайды. Ретті прогрессия әрбір бөлшек өзінен бұрынғы бөлшектің жолымен ешқандай ауытқусыз жүретіндей болады. Осылайша, бояғыштың жұқа жіпшесі диффузиясыз солай болып қалады. Ламинарлық ағында турбулентті ағынға қарағанда көлденең жылдамдық градиенті әлдеқайда үлкен (1b-сурет). Мысалы, құбыр үшін орташа жылдамдық V мен максималды жылдамдық V max қатынасы турбулентті ағын үшін 0,5, ал ламинарлық ағын үшін 0,05 құрайды.

Ламинарлық ағын төмен жылдамдықтармен және тұтқыр баяу сұйықтықтармен байланысты. Құбырлы және ашық арналы гидравликада жылдамдықтар турбулентті ағынды қамтамасыз ету үшін әрдайым жеткілікті жоғары болады, дегенмен жұқа ламинарлық қабат қатты шекараға жақын жерде сақталады. Ламинарлық ағынның заңдары толық түсінікті, ал қарапайым шекаралық жағдайлар үшін жылдамдықтың таралуын математикалық тұрғыдан талдауға болады. Тұрақты емес пульсациялық сипатына байланысты турбулентті ағын қатаң математикалық өңдеуден өтті, ал практикалық мәселелерді шешу үшін негізінен эмпирикалық немесе жартылай эмпирикалық қатынастарға сүйену қажет.

асд (4)

Тік турбина өрт сорғысы

Модель нөмірі: XBC-VTP

XBC-VTP сериялы тік ұзын білікті өрт сөндіру сорғылары - GB6245-2006 ұлттық стандартына сәйкес жасалған бір сатылы, көп сатылы диффузорлы сорғылар сериясы. Біз сондай-ақ Америка Құрама Штаттарының Өрттен қорғау қауымдастығының стандартына сілтеме жасай отырып, дизайнды жақсарттық. Ол негізінен мұнай-химия, табиғи газ, электр станциялары, мақта тоқыма, айлақ, авиация, қойма, биік ғимараттар және басқа да салаларда өрт сөндіру суымен жабдықтау үшін қолданылады. Ол сондай-ақ кемелерге, теңіз цистерналарына, өрт сөндіру кемелеріне және басқа да жабдықтау жағдайларына қолданылуы мүмкін.

Айналмалы және ирротациялық ағын.

Егер әрбір сұйықтық бөлшегінің өзінің масса центріне қатысты бұрыштық жылдамдығы болса, ағын айналмалы деп аталады.

2a суретте түзу шекарадан өткен турбулентті ағынмен байланысты типтік жылдамдық таралуы көрсетілген. Біркелкі емес жылдамдық таралуына байланысты, бастапқыда екі осі перпендикуляр болатын бөлшек аз дәрежеде айналумен деформацияға ұшырайды. 2a суретте шеңбер бойымен ағын

жол бейнеленген, жылдамдық радиусына тура пропорционал. Бөлшектің екі осі бір бағытта айналады, сондықтан ағын қайтадан айналмалы болады.

асд (5)

2-сурет(а) Айналмалы ағын

Ағынның айналмалы болуы үшін түзу шекараға жақын жылдамдықтың таралуы біркелкі болуы керек (2b-сурет). Айналмалы жолдағы ағын жағдайында, айналмалы ағынның жылдамдық радиусқа кері пропорционал болған жағдайда ғана қолданылатынын көрсетуге болады. 3-суретке бірінші қарағанда бұл қате болып көрінеді, бірақ мұқият қараған кезде екі осьтің қарама-қарсы бағытта айналатынын, сондықтан бастапқы күйден өзгермейтін осьтердің орташа бағытын тудыратын компенсациялық әсер бар екенін көрсетеді.

асд (6)

2(b)-сурет. Айналымсыз ағын

Барлық сұйықтықтардың тұтқырлығы болғандықтан, нақты сұйықтықтың төменгі деңгейі ешқашан шынайы ирротация емес, ал ламинарлық ағын, әрине, жоғары айналмалы болады. Осылайша, ирротациялық ағын - бұл тек академиялық қызығушылық тудыратын гипотетикалық шарт, егер турбулентті ағынның көптеген жағдайларында айналмалы сипаттамалар соншалықты маңызды емес, сондықтан оларды ескермеуге болатын болса. Бұл ыңғайлы, себебі ирротациялық ағынды бұрын аталған классикалық гидродинамиканың математикалық тұжырымдамалары арқылы талдауға болады.

Орталықтан тепкіш теңіз суын бағыттау сорғысы

Модель нөмірі: ASN ASNV

ASN және ASNV үлгілі сорғылары бір сатылы қос сорғыш, бөлінген спиральды корпусты центрифугалық сорғылар болып табылады және су жұмыстарында, ауа баптау айналымында, ғимараттарда, суаруда, дренажды сорғы станцияларында, электр станцияларында, өнеркәсіптік сумен жабдықтау жүйесінде, өрт сөндіру жүйесінде, кемелерде, ғимараттарда және т.б. сұйықтықты тасымалдау үшін пайдаланылады немесе қолданылады.

asd (7)

Тұрақты және тұрақсыз ағын.

Кез келген нүктедегі жағдайлар уақытқа қатысты тұрақты болған кезде ағын тұрақты деп аталады. Бұл анықтаманы қатаң түсіндіру турбулентті ағын ешқашан шынымен тұрақты болмаған деген қорытындыға әкеледі. Дегенмен, қазіргі мақсат үшін жалпы сұйықтық қозғалысын критерий ретінде, ал турбуленттілікпен байланысты тұрақсыз ауытқуларды тек екінші реттік әсер ретінде қарастырған ыңғайлы. Тұрақты ағынның айқын мысалы - құбырдағы немесе ашық каналдағы тұрақты разряд.

Нәтижесінде, жағдайлар уақытқа байланысты өзгерген кезде ағын тұрақсыз болады. Тұрақсыз ағынның мысалы ретінде құбырдағы немесе ашық арнадағы өзгермелі разрядты айтуға болады; бұл әдетте тұрақты разрядтан кейін немесе одан кейін болатын өтпелі құбылыс. Басқа таныс құбылыстар

Периодты сипаттағы мысалдарға толқындық қозғалыс және үлкен су айдындарының толқындық ағындағы циклдік қозғалысы жатады.

Гидравликалық инженериядағы практикалық мәселелердің көпшілігі тұрақты ағынмен байланысты. Бұл сәттілік, себебі тұрақсыз ағындағы уақыт айнымалысы талдауды айтарлықтай қиындатады. Тиісінше, осы тарауда тұрақсыз ағынды қарастыру бірнеше салыстырмалы қарапайым жағдайлармен шектеледі. Дегенмен, тұрақсыз ағынның бірнеше кең таралған жағдайлары салыстырмалы қозғалыс принципінің арқасында тұрақты күйге келтірілуі мүмкін екенін ескеру маңызды.

Осылайша, тынық суда қозғалатын кемеге қатысты есепті кеме қозғалмайтын, ал су қозғалыста болатындай етіп қайта тұжырымдауға болады; сұйықтықтың мінез-құлқының ұқсастығының жалғыз критерийі - салыстырмалы жылдамдық бірдей болуы керек. Тағы да, терең судағы толқын қозғалысын ... дейін азайтуға болады.

бақылаушы толқындармен бірдей жылдамдықпен қозғалады деп есептеп, тұрақты күйді анықтау.

асд (8)

Тік турбина сорғысы

Дизельді қозғалтқыш Тік турбина көп сатылы центрифугалық білік су дренаждық сорғысы Бұл тік дренаждық сорғы негізінен коррозиясыз, температурасы 60 °C-тан төмен, 150 мг/л-ден аз қалқымалы қатты заттар (талшықтарды, дәндерді қоспағанда) ағынды суларды немесе ағынды суларды айдау үшін қолданылады. VTP типті тік дренаждық сорғы VTP типті тік су сорғыларында қолданылады және түтік майының өсуі мен мойынтірегіне байланысты орнатылады. 60 °C-тан төмен температурада түтін шығара алады, белгілі бір қатты түйіршікті (мысалы, темір сынықтары мен ұсақ құм, көмір және т.б.) ағынды суларды немесе ағынды суларды жіберуге болады.

Біркелкі және біркелкі емес ағын.

Ағын жолы бойынша бір нүктеден екінші нүктеге жылдамдық векторының шамасы мен бағытында өзгеріс болмаған кезде ағын біркелкі деп аталады. Бұл анықтамаға сәйкес келу үшін ағын ауданы да, жылдамдығы да әрбір қиылыста бірдей болуы керек. Біркелкі емес ағын жылдамдық векторы орналасқан жерге байланысты өзгерген кезде пайда болады, оған типтік мысал ретінде конвергенция немесе дивергенция шекаралары арасындағы ағынды айтуға болады.

Ағынның бұл екі баламалы жағдайы да ашық арналы гидравликада кең таралған, дегенмен қатаң айтқанда, біркелкі ағынға әрқашан асимптотикалық түрде жақындағандықтан, ол тек жуықталатын және ешқашан іс жүзінде қол жеткізілмейтін идеалды күй болып табылады. Шарттар уақытқа емес, кеңістікке қатысты екенін және сондықтан тұйық ағын жағдайында (мысалы, қысым астындағы құбырлар) олар ағынның тұрақты немесе тұрақсыз сипатына мүлдем тәуелсіз екенін атап өткен жөн.


Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 29 наурыз