antraštės_el. paštassales@tkflow.com
Turite klausimų? Paskambinkite mums: 0086-13817768896

Pagrindinė skysčių judėjimo koncepcija – kokie yra skysčių dinamikos principai?

Įvadas

Ankstesniame skyriuje buvo parodyta, kad tikslius matematinius skaičiavimus, kaip veikia ramybės būsenoje esantys skysčiai, galima lengvai gauti. Taip yra todėl, kad hidrostatinėje sistemoje veikia tik paprastos slėgio jėgos. Kai nagrinėjamas judantis skystis, analizės problema iš karto tampa daug sudėtingesnė. Reikia atsižvelgti ne tik į dalelių greičio dydį ir kryptį, bet ir į sudėtingą klampumo įtaką, sukeliančią šlyties arba trinties įtempį tarp judančių skysčio dalelių ir jų talpos ribose. Santykinis judėjimas, kuris yra galimas tarp skirtingų skysčio kūno elementų, lemia, kad slėgis ir šlyties įtempis labai skiriasi nuo vieno taško iki kito, priklausomai nuo tekėjimo sąlygų. Dėl su tekėjimo reiškiniu susijusių sudėtingumų tiksli matematinė analizė įmanoma tik keliais ir inžineriniu požiūriu nepraktiškais atvejais. Todėl tekėjimo problemas reikia spręsti eksperimentuojant arba darant tam tikras supaprastinančias prielaidas, kurių pakanka teoriniam sprendimui gauti. Šie du metodai nėra vienas kito nepaneigia, nes pagrindiniai mechanikos dėsniai visada galioja ir leidžia keliais svarbiais atvejais taikyti iš dalies teorinius metodus. Taip pat svarbu eksperimentiškai nustatyti nukrypimo nuo tikrųjų sąlygų mastą, atsiradusį atlikus supaprastintą analizę.

Dažniausia supaprastinanti prielaida yra ta, kad skystis yra idealus arba tobulas, tokiu būdu pašalinant sudėtingus klampumo efektus. Tai yra klasikinės hidrodinamikos, taikomosios matematikos šakos, kuri sulaukė tokių žymių mokslininkų kaip Stokesas, Rayleigh, Rankine'as, Kelvinas ir Lambas, pagrindas. Klasikinėje teorijoje yra rimtų būdingų apribojimų, tačiau kadangi vanduo turi santykinai mažą klampumą, daugelyje situacijų jis elgiasi kaip tikras skystis. Dėl šios priežasties klasikinė hidrodinamika gali būti laikoma vertingiausiu skysčių judėjimo charakteristikų tyrimo pagrindu. Šiame skyriuje nagrinėjama pagrindinė skysčių judėjimo dinamika ir jis yra pagrindinis įvadas į vėlesnius skyrius, kuriuose nagrinėjamos konkretesnės problemos, su kuriomis susiduriama civilinės inžinerijos hidraulikoje. Išvedamos trys svarbios pagrindinės skysčių judėjimo lygtys, būtent tolydumo, Bernulio ir impulso lygtys, ir paaiškinama jų reikšmė. Vėliau nagrinėjami klasikinės teorijos apribojimai ir aprašomas realaus skysčio elgesys. Visame skyriuje daroma prielaida, kad skystis yra nesuspaudžiamas.

Srauto tipai

Įvairūs skysčių judėjimo tipai gali būti klasifikuojami taip:

1. Turbulentinis ir laminarinis

2. Rotacinis ir irrotacinis

3. Pastovus ir nepastovus

4. Vienodos ir nevienalytės.

Panardinamas nuotekų siurblys

MVS serijos ašinio srauto siurbliai AVS serijos mišraus srauto siurbliai (vertikalus ašinis srautas ir mišraus srauto panardinamasis nuotekų siurblys) – tai modernūs gaminiai, sėkmingai sukurti pritaikant užsienio modernias technologijas. Naujųjų siurblių našumas yra 20 % didesnis nei senųjų. Efektyvumas yra 3–5 % didesnis nei senųjų.

asd (1)

Turbulentinis ir laminarinis srautas.

Šie terminai apibūdina fizinį srauto pobūdį.

Turbulentiniame sraute skysčio dalelių judėjimas yra netolygus, o jų padėtis keičiasi, regis, atsitiktinai. Atskirų dalelių skersiniai greičiai svyruoja, todėl judėjimas yra sūkurinis ir vingiuotas, o ne tiesiaeigis. Jei dažiklis įpurškiamas tam tikrame taške, jis greitai pasklinda po visą srautą. Pavyzdžiui, turbulentinio srauto vamzdyje atveju momentinis greičio įrašymas tam tikroje atkarpoje atskleistų apytikslį pasiskirstymą, kaip parodyta 1(a) paveiksle. Pastovus greitis, kurį užfiksuotų įprasti matavimo prietaisai, yra nurodytas punktyrine linija, ir akivaizdu, kad turbulentiniam srautui būdingas nepastovus svyruojantis greitis, uždėtas ant laiko atžvilgiu pastovaus vidurkio.

asd (2)

1 pav. (a) Turbulentinis srautas

asd (3)

1 pav. (b) Laminarinis srautas

Laminariniame sraute visos skysčio dalelės juda lygiagrečiais keliais ir nėra skersinės greičio dedamosios. Tvarkinga progresija yra tokia, kad kiekviena dalelė tiksliai seka prieš ją einančios dalelės trajektorija be jokių nukrypimų. Taigi plonas dažų siūlelis išliks toks, koks yra, be difuzijos. Laminariniame sraute skersinis greičio gradientas yra daug didesnis (1b pav.) nei turbulentiniame sraute. Pavyzdžiui, vamzdžio vidutinio greičio V ir maksimalaus greičio V max santykis yra 0,5 esant turbulentiniam srautui ir 0,05 esant laminariniam srautui.

Laminarinis srautas siejamas su mažais greičiais ir klampiais vangiais skysčiais. Vamzdynų ir atvirojo kanalo hidraulikoje greičiai beveik visada yra pakankamai dideli, kad būtų užtikrintas turbulentinis srautas, nors plonas laminarinis sluoksnis išlieka arti kietos ribos. Laminarinio srauto dėsniai yra visiškai suprantami, o paprastomis ribinėmis sąlygomis greičio pasiskirstymą galima analizuoti matematiškai. Dėl netaisyklingo pulsuojančio pobūdžio turbulentinis srautas nepakluso griežtam matematiniam nagrinėjimui, todėl praktinėms problemoms spręsti būtina daugiausia remtis empiriniais arba pusiau empiriniais ryšiais.

asd (4)

Vertikalus turbininis gaisrinis siurblys

Modelio Nr.:XBC-VTP

XBC-VTP serijos vertikalūs ilgojo veleno gaisriniai siurbliai yra vienpakopių, daugiapakopių difuzinių siurblių serija, pagaminta pagal naujausią nacionalinį standartą GB6245-2006. Mes taip pat patobulinome konstrukciją atsižvelgdami į Jungtinių Valstijų priešgaisrinės apsaugos asociacijos standartą. Jie daugiausia naudojami gaisriniam vandeniui tiekti naftos chemijos, gamtinių dujų, elektrinių, medvilnės tekstilės, prieplaukų, aviacijos, sandėliavimo, aukštybinių pastatų ir kitose pramonės šakose. Jie taip pat gali būti naudojami laivuose, jūriniuose rezervuaruose, gaisriniuose laivuose ir kitose tiekimo srityse.

Rotacinis ir irrotacinis srautas.

Srautas vadinamas sukamuoju, jei kiekviena skysčio dalelė turi kampinį greitį savo masės centro atžvilgiu.

2a paveiksle parodytas tipiškas greičio pasiskirstymas, susijęs su turbulentiniu srautu už tiesios ribos. Dėl netolygaus greičio pasiskirstymo dalelė, kurios dvi ašys iš pradžių yra statmenos viena kitai, deformuojasi nedideliu sukimosi laipsniu. 2a paveiksle srautas apskritimu

Pavaizduotas kelias, kurio greitis yra tiesiogiai proporcingas spinduliui. Abi dalelės ašys sukasi ta pačia kryptimi, todėl srautas vėl sukasi.

asd (5)

2 pav. (a) Sukamasis srautas

Kad srautas būtų irrotacinis, greičio pasiskirstymas greta tiesios ribos turi būti vienodas (2b pav.). Srauto apskritimo trajektorijoje atveju galima parodyti, kad irrotacinis srautas bus tik tuo atveju, jei greitis yra atvirkščiai proporcingas spinduliui. Iš pirmo žvilgsnio į 3 paveikslą tai atrodo klaidinga, tačiau atidžiau panagrinėjus paaiškėja, kad abi ašys sukasi priešingomis kryptimis, todėl atsiranda kompensacinis efektas, sukuriantis vidutinę ašių orientaciją, kuri nesikeičia nuo pradinės būsenos.

asd (6)

2 pav. (b) Irrotacinis srautas

Kadangi visi skysčiai turi klampumą, tikro skysčio žemiausia temperatūra niekada nėra tikra irrotacija, o laminarinis srautas, žinoma, yra labai sukamasis. Taigi irrotacinis srautas yra hipotetinė sąlyga, kuri būtų įdomi tik akademiniu požiūriu, jei ne faktas, kad daugeliu turbulentinio srauto atvejų sukamosios charakteristikos yra tokios nereikšmingos, kad jas galima ignoruoti. Tai patogu, nes irrotacinį srautą galima analizuoti naudojant anksčiau minėtas klasikinės hidrodinamikos matematines sąvokas.

Išcentrinis jūros vandens paskirties siurblys

Modelio Nr.:ASN ASNV

ASN ir ASNV modelių siurbliai yra vienpakopiai dvigubo siurbimo išcentriniai siurbliai su padalintu spiraliniu korpusu, naudojami skysčių transportavimui vandens tiekimo sistemose, oro kondicionavimo cirkuliacijoje, pastatuose, drėkinimui, drenažo siurblinėse, elektrinėse, pramoninėse vandens tiekimo sistemose, gaisrų gesinimo sistemose, laivuose, pastatuose ir kt.

asd (7)

Nuolatinis ir nepastovus srautas.

Srautas vadinamas pastoviu, kai bet kuriame taške sąlygos yra pastovios laiko atžvilgiu. Griežtas šio apibrėžimo aiškinimas leistų daryti išvadą, kad turbulentinis srautas niekada nebuvo iš tikrųjų pastovus. Tačiau šiam tikslui patogu kriterijumi laikyti bendrą skysčio judėjimą, o su turbulencija susijusius nepastovius svyravimus – tik antrinę įtaką. Akivaizdus pastovaus srauto pavyzdys yra pastovus išleidimas vamzdyje arba atvirame kanale.

Iš to išplaukia, kad srautas yra nepastovus, kai sąlygos kinta laikui bėgant. Nepastovaus srauto pavyzdys yra kintantis iškrovimas vamzdyje arba atvirame kanale; tai paprastai yra trumpalaikis reiškinys, lydintis pastovų iškrovimą arba po jo. Kiti žinomi

Periodiškesnio pobūdžio pavyzdžiai yra bangų judėjimas ir ciklinis didelių vandens telkinių judėjimas potvynio ar atoslūgio metu.

Dauguma praktinių hidrotechnikos problemų yra susijusios su pastoviu srautu. Tai pasisekė, nes laiko kintamasis nestacionariame sraute gerokai apsunkina analizę. Todėl šiame skyriuje nestacionaraus srauto nagrinėjimas apsiribos keliais gana paprastais atvejais. Tačiau svarbu nepamiršti, kad keli įprasti nestacionaraus srauto atvejai gali būti redukuoti iki pastovios būsenos dėl santykinio judėjimo principo.

Taigi, problemą, susijusią su laivo judėjimu nejudančiame vandenyje, galima performuluoti taip, kad laivas stovi, o vanduo juda; vienintelis skysčių elgsenos panašumo kriterijus yra tas, kad santykinis greitis turi būti toks pat. Vėlgi, bangų judėjimas giliame vandenyje gali būti sumažintas iki

stacionarioji būsena, darant prielaidą, kad stebėtojas sklinda kartu su bangomis tuo pačiu greičiu.

asd (8)

Vertikalus turbininis siurblys

Dyzelinis variklis, vertikalus turbininis daugiapakopis išcentrinis veleno vandens drenažo siurblys. Šio tipo vertikalus drenažo siurblys daugiausia naudojamas nuotekoms ar nuotekoms siurbti, kurių temperatūra neviršija 60 °C, o suspenduotų kietųjų dalelių (išskyrus pluoštą ir kruopas) kiekis yra mažesnis nei 150 mg/l. VTP tipo vertikalus drenažo siurblys yra vienas iš VTP tipo vertikalių vandens siurblių, kurio alyvos tepimo sistema yra vanduo, atsižvelgiant į padidėjimą ir apykaklę. Jis gali siurbti tam tikras kietas nuotekų ar nuotekų daleles, kai temperatūra žemesnė nei 60 °C, ir siurbti tam tikras kietas daleles (pvz., metalo laužą, smulkų smėlį, anglį ir kt.).

Vienodas ir netolygus srautas.

Srautas vadinamas vienodu, kai greičio vektoriaus dydis ir kryptis srauto kelyje iš vieno taško į kitą nekinta. Kad būtų laikomasi šio apibrėžimo, tiek srauto plotas, tiek greitis kiekviename skerspjūvyje turi būti vienodi. Nevienodas srautas yra tada, kai greičio vektorius kinta priklausomai nuo vietos, tipiškas pavyzdys yra srautas tarp konverguojančių arba besiskiriančių ribų.

Abi šios alternatyvios tekėjimo sąlygos yra įprastos atvirojo kanalo hidraulikoje, nors griežtai kalbant, kadangi prie vienodo tekėjimo visada artėjama asimptotiškai, tai yra ideali būsena, kuri tik apytiksliai pasiekiama ir niekada iš tikrųjų nepasiekiama. Reikėtų pažymėti, kad sąlygos yra susijusios su erdve, o ne laiku, todėl uždaro tekėjimo atvejais (pvz., vamzdžiuose esant slėgiui) jos visiškai nepriklauso nuo tekėjimo pastovaus ar nepastovaus pobūdžio.


Įrašo laikas: 2024 m. kovo 29 d.