Sorunuz mu var? Bizi arayın: 0086-13817768896

Akışkan Hareketinin Temel Kavramı - Akışkanlar Dinamiğinin Prensipleri Nelerdir?

giriiş

Önceki bölümde, hareketsiz haldeki akışkanların uyguladığı kuvvetler için kesin matematiksel durumların kolayca elde edilebileceği gösterilmişti. Bunun nedeni, hidrostatikte yalnızca basit basınç kuvvetlerinin söz konusu olmasıdır. Hareket halindeki bir akışkan ele alındığında, analiz problemi hemen çok daha zor hale gelir. Sadece parçacık hızının büyüklüğü ve yönü hesaba katılmakla kalmaz, aynı zamanda hareket eden akışkan parçacıkları ile akışkan sınırlarında kayma veya sürtünme gerilimine neden olan viskozitenin karmaşık etkisi de söz konusudur. Akışkan gövdesinin farklı elemanları arasında mümkün olan bağıl hareket, basınç ve kayma geriliminin akış koşullarına göre bir noktadan diğerine önemli ölçüde değişmesine neden olur. Akış olgusuyla ilişkili karmaşıklıklar nedeniyle, kesin bir matematiksel analiz yalnızca birkaç ve mühendislik açısından bir dereceye kadar pratik olmayan durumda mümkündür. Bu nedenle, akış problemlerini ya deney yaparak ya da teorik bir çözüm elde etmek için yeterli olan bazı basitleştirici varsayımlarda bulunarak çözmek gerekir. Mekaniğin temel yasaları her zaman geçerli olduğundan ve bazı önemli durumlarda kısmen teorik yöntemlerin benimsenmesini sağladığından, bu iki yaklaşım birbirini dışlamaz. Ayrıca basitleştirilmiş bir analiz sonucunda gerçek koşullardan ne ölçüde sapma olduğunun deneysel olarak belirlenmesi de önemlidir.

En yaygın basitleştirici varsayım, akışkanın ideal veya mükemmel olduğu ve böylece karmaşık viskoz etkilerin ortadan kalktığı varsayımıdır. Bu, Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin ve Lamb gibi seçkin akademisyenlerin dikkatini çeken uygulamalı matematik dalı olan klasik hidrodinamiğin temelini oluşturur. Klasik teoride ciddi içsel sınırlamalar vardır, ancak suyun nispeten düşük bir viskozitesi olduğundan, birçok durumda gerçek bir akışkan gibi davranır. Bu nedenle, klasik hidrodinamik, akışkan hareketinin özelliklerinin incelenmesinde çok değerli bir arka plan olarak kabul edilebilir. Bu bölüm, akışkan hareketinin temel dinamikleriyle ilgilenir ve inşaat mühendisliği hidroliğinde karşılaşılan daha spesifik problemlerle ilgilenen sonraki bölümlere temel bir giriş niteliğindedir. Akışkan hareketinin üç önemli temel denklemi olan süreklilik, Bernoulli ve momentum denklemleri türetilmiş ve önemleri açıklanmıştır. Daha sonra, klasik teorinin sınırlamaları ele alınacak ve gerçek bir akışkanın davranışı açıklanacaktır. Sıkıştırılamaz bir akışkan varsayılmıştır.

Akış türleri

Akışkan hareketinin çeşitli tipleri aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

1.Türbülanslı ve laminer

2.Döner ve dönmez

3.Sabit ve dengesiz

4.Üniform ve üniforma dışı.

Dalgıç Kanalizasyon Pompası

MVS serisi eksenel akışlı pompalar AVS serisi karma akışlı pompalar (Dikey eksenel akışlı ve karma akışlı dalgıç kanalizasyon pompaları), yabancı modern teknolojilerin benimsenmesiyle başarıyla tasarlanmış modern ürünlerdir. Yeni pompaların kapasitesi eskilerine göre %20 daha büyüktür. Verimlilik ise eskilerine göre %3~5 daha yüksektir.

asd (1)

Türbülanslı ve laminer akış.

Bu terimler akışın fiziksel doğasını tanımlar.

Türbülanslı akışta, akışkan parçacıklarının ilerlemesi düzensizdir ve görünüşte gelişigüzel bir konum değişimi vardır. Tek tek parçacıklar dalgalanan transmisyon hızlarına maruz kalır, bu nedenle hareket doğrusal olmaktan ziyade girdaplı ve kıvrımlıdır. Boya belirli bir noktaya enjekte edilirse, akış boyunca hızla yayılır. Örneğin, bir borudaki türbülanslı akış durumunda, bir kesitteki hızın anlık olarak kaydedilmesi, Şekil 1(a)'da gösterildiği gibi yaklaşık bir dağılım ortaya koyacaktır. Normal ölçüm cihazlarıyla kaydedilecek sabit hız, noktalı ana hatlarla gösterilmiştir ve türbülanslı akışın, zamansal sabit bir ortalama üzerine bindirilmiş, sabit olmayan dalgalanan bir hızla karakterize edildiği açıktır.

asd (2)

Şekil 1(a) Türbülanslı akış

asd (3)

Şekil 1(b) Laminer akış

Laminer akışta tüm akışkan parçacıkları paralel yollar boyunca ilerler ve hızın enine bir bileşeni yoktur. Düzenli ilerleme, her parçacığın kendisinden önceki parçacığın yolunu herhangi bir sapma olmadan tam olarak takip etmesi şeklindedir. Böylece ince bir boya filamenti difüzyon olmadan olduğu gibi kalır. Laminer akışta (Şekil 1b), türbülanslı akışa göre çok daha büyük bir enine hız gradyanı vardır. Örneğin, bir boru için, ortalama hız V ile maksimum hız Vmax arasındaki oran, türbülanslı akışta 0,5, laminer akışta ise 0,05'tir.

Laminer akış, düşük hızlar ve viskoz, durgun akışkanlarla ilişkilidir. Boru hattı ve açık kanal hidroliğinde, katı bir sınıra yakın ince bir laminer tabaka bulunsa da, hızlar neredeyse her zaman türbülanslı akışı sağlayacak kadar yüksektir. Laminer akış yasaları tam olarak anlaşılmıştır ve basit sınır koşulları için hız dağılımı matematiksel olarak analiz edilebilir. Düzensiz titreşimli yapısı nedeniyle, türbülanslı akış titiz matematiksel işlemlere meydan okumuştur ve pratik problemlerin çözümü için büyük ölçüde deneysel veya yarı deneysel ilişkilere güvenmek gerekir.

asd (4)

Dikey Türbinli Yangın Pompası

Model No: XBC-VTP

XBC-VTP Serisi dikey uzun şaftlı yangın söndürme pompaları, en son Ulusal Standart GB6245-2006'ya uygun olarak üretilen tek kademeli, çok kademeli difüzör pompa serisidir. Tasarımını ayrıca Amerika Birleşik Devletleri Yangın Koruma Derneği standardı referans alınarak geliştirdik. Esas olarak petrokimya, doğal gaz, enerji santrali, pamuklu tekstil, iskele, havacılık, depolama, yüksek katlı bina ve diğer endüstrilerde yangın suyu temini için kullanılır. Ayrıca gemi, deniz tankı, yangın gemisi ve diğer tedarik durumlarında da kullanılabilir.

Döner ve dönmez akış.

Akışın her bir akışkan parçacığının kendi kütle merkezi etrafında açısal hızı varsa, akışa dönme akışı denir.

Şekil 2a, düz bir sınırın ötesinde türbülanslı akışla ilişkili tipik bir hız dağılımını göstermektedir. Düzgün olmayan hız dağılımı nedeniyle, iki ekseni başlangıçta dik olan bir parçacık, küçük bir dönme derecesiyle deformasyona uğrar. Şekil 2a'da, dairesel bir akış

Hızın yarıçapla doğru orantılı olduğu bir yol gösterilmiştir. Parçacığın iki ekseni aynı yönde döner, böylece akış yine dönme hareketi yapar.

asd (5)

Şekil 2(a) Döner akış

Akışın dönmez olması için, düz çizgi sınırına bitişik hız dağılımının düzgün olması gerekir (Şekil 2b). Dairesel bir yörüngedeki akış durumunda, dönmez akışın ancak hızın yarıçapla ters orantılı olması durumunda geçerli olacağı gösterilebilir. Şekil 3'e ilk bakışta bu hatalı görünebilir, ancak daha yakından incelendiğinde, iki eksenin zıt yönlerde döndüğü ve bu nedenle eksenlerin başlangıç ​​durumundan değişmeyen ortalama bir yönelimini üreten bir dengeleyici etki olduğu ortaya çıkar.

asd (6)

Şekil 2(b) Dönmesiz akış

Tüm akışkanlar viskoziteye sahip olduğundan, gerçek bir akışkanın viskozitesi asla gerçek bir dönme hareketi değildir ve laminer akış elbette oldukça döneldir. Dolayısıyla, dönme hareketi, türbülanslı akışların çoğunda dönme özelliklerinin ihmal edilebilecek kadar önemsiz olması gerçeği olmasa, yalnızca akademik ilgiye konu olacak varsayımsal bir durumdur. Bu, dönme hareketinin daha önce bahsedilen klasik hidrodinamik matematiksel kavramları aracılığıyla analiz edilmesini mümkün kıldığı için kullanışlıdır.

Santrifüj Deniz Suyu Hedef Pompası

Model No: ASN ASNV

ASN ve ASNV model pompalar, tek kademeli çift emişli, bölünmüş salyangoz gövdeli santrifüj pompalar olup su tesisatları, klima sirkülasyonu, bina, sulama, drenaj pompa istasyonu, elektrik santrali, endüstriyel su temin sistemi, yangın söndürme sistemi, gemi, bina vb. için sıvı taşımacılığında kullanılır.

asd (7)

Sabit ve sabit olmayan akış.

Herhangi bir noktadaki koşullar zamana göre sabit olduğunda akışın kararlı olduğu söylenir. Bu tanımın katı bir yorumu, türbülanslı akışın hiçbir zaman gerçekten kararlı olmadığı sonucuna varır. Ancak, mevcut amaç için genel akışkan hareketini kriter, türbülansla ilişkili düzensiz dalgalanmaları ise yalnızca ikincil bir etki olarak kabul etmek uygundur. Kararlı akışın bariz bir örneği, bir kanal veya açık kanaldaki sürekli debidir.

Sonuç olarak, koşullar zamana göre değiştiğinde akışın daimi olmadığı ortaya çıkar. Daimi olmayan akışa bir örnek, bir kanalda veya açık kanalda değişken bir deşarjdır; bu genellikle, sabit bir deşarjın ardından gelen veya onu takip eden geçici bir olgudur. Diğer bilinen

Daha periyodik yapıya örnek olarak dalga hareketi ve gelgit akışında büyük su kütlelerinin döngüsel hareketi verilebilir.

Hidrolik mühendisliğindeki pratik problemlerin çoğu kararlı akışla ilgilidir. Bu şanslı bir durumdur, çünkü kararlı olmayan akıştaki zaman değişkeni analizi önemli ölçüde karmaşıklaştırır. Dolayısıyla, bu bölümde kararlı olmayan akışın ele alınması nispeten basit birkaç durumla sınırlandırılacaktır. Ancak, kararlı olmayan akışın bazı yaygın örneklerinin, bağıl hareket ilkesi sayesinde kararlı duruma indirgenebileceğini unutmamak önemlidir.

Bu nedenle, durgun suda hareket eden bir gemiyle ilgili bir problem, geminin sabit, suyun ise hareketli olduğu şekilde yeniden ifade edilebilir; akışkan davranışının benzerliği için tek ölçüt, bağıl hızın aynı olmasıdır. Yine, derin sulardaki dalga hareketi şu şekilde özetlenebilir:

Bir gözlemcinin dalgalarla aynı hızda hareket ettiğini varsayarak kararlı durum.

asd (8)

Dikey Türbin Pompası

Dizel motorlu dikey türbinli çok kademeli santrifüjlü sıralı şaftlı su drenaj pompası. Bu tür dikey drenaj pompaları, çoğunlukla korozyona uğramamış, sıcaklığı 60°C'nin altında olan ve askıda katı madde (lif hariç, kum) içeriği 150 mg/L'den az olan kanalizasyon veya atık suların pompalanması için kullanılır. VTP tipi dikey drenaj pompası, VTP tipi dikey su pompaları arasında yer alır ve artış ve yakaya göre boru yağlaması su ile yapılır. 60°C'nin altındaki sıcaklıklarda, belirli bir katı madde (hurda demir, ince kum, kömür vb.) içeren kanalizasyon veya atık suları pompalamak için kullanılabilir.

Düzgün ve düzgün olmayan akış.

Akış yolu boyunca bir noktadan diğerine hız vektörünün büyüklüğü ve yönünde herhangi bir değişiklik olmadığında akışa üniform akış denir. Bu tanıma uygunluk için, hem akış alanı hem de hız her kesitte aynı olmalıdır. Hız vektörünün konuma göre değiştiği durumlarda üniform olmayan akış meydana gelir; bunun tipik bir örneği, birleşen veya ıraksayan sınırlar arasındaki akıştır.

Bu alternatif akış koşullarının her ikisi de açık kanal hidroliğinde yaygındır; ancak kesin bir ifadeyle, düzgün akışa her zaman asimptotik olarak yaklaşıldığı için, bu, yalnızca yaklaşık olarak ulaşılabilen ve asla gerçekten ulaşılamayan ideal bir durumdur. Koşulların zamandan ziyade mekanla ilgili olduğu ve bu nedenle kapalı akış durumlarında (örneğin, basınç altındaki borularda), akışın kararlı veya kararsız yapısından tamamen bağımsız oldukları unutulmamalıdır.


Gönderi zamanı: 29 Mart 2024