Giới thiệu
Trong chương trước người ta đã chứng minh rằng có thể dễ dàng thu được các tình huống toán học chính xác về lực tác dụng bởi chất lỏng đứng yên.Điều này là do trong thủy tĩnh chỉ có các lực áp suất đơn giản tham gia.Khi xét một chất lỏng đang chuyển động, vấn đề phân tích ngay lập tức trở nên khó khăn hơn nhiều.Không chỉ cần tính đến độ lớn và hướng của vận tốc hạt mà còn có ảnh hưởng phức tạp của độ nhớt gây ra ứng suất cắt hoặc ma sát giữa các hạt chất lỏng chuyển động và tại các ranh giới chứa.Chuyển động tương đối có thể xảy ra giữa các phần tử khác nhau của thể chất lỏng làm cho áp suất và ứng suất cắt thay đổi đáng kể từ điểm này sang điểm khác tùy theo điều kiện dòng chảy.Do sự phức tạp liên quan đến hiện tượng dòng chảy, việc phân tích toán học chính xác chỉ có thể thực hiện được trong một số ít trường hợp và theo quan điểm kỹ thuật, một số trường hợp không thực tế. Do đó, cần phải giải quyết các vấn đề về dòng chảy bằng thử nghiệm hoặc bằng cách tạo ra một số giả định đơn giản hóa đủ để có được một giải pháp lý thuyết.Hai cách tiếp cận này không loại trừ lẫn nhau, vì các định luật cơ học cơ bản luôn có giá trị và cho phép áp dụng các phương pháp lý thuyết một phần trong một số trường hợp quan trọng.Ngoài ra, điều quan trọng là phải xác định bằng thực nghiệm mức độ sai lệch so với các điều kiện thực do phân tích đơn giản hóa gây ra.
Giả định đơn giản hóa phổ biến nhất là chất lỏng là lý tưởng hoặc hoàn hảo, do đó loại bỏ các hiệu ứng nhớt phức tạp.Đây là cơ sở của thủy động lực học cổ điển, một nhánh của toán học ứng dụng đã nhận được sự chú ý của các học giả lỗi lạc như Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin và Lamb.Có những hạn chế cố hữu nghiêm trọng trong lý thuyết cổ điển, nhưng vì nước có độ nhớt tương đối thấp nên nó hoạt động như một chất lỏng thực sự trong nhiều trường hợp.Vì lý do này, thủy động lực học cổ điển có thể được coi là nền tảng có giá trị nhất cho việc nghiên cứu các đặc tính của chuyển động chất lỏng.Chương này đề cập đến động lực học cơ bản của chuyển động chất lỏng và đóng vai trò giới thiệu cơ bản cho các chương tiếp theo giải quyết các vấn đề cụ thể hơn gặp phải trong thủy lực công trình dân dụng.Ba phương trình cơ bản quan trọng của chuyển động của chất lỏng là phương trình liên tục, phương trình Bernoulli và động lượng được rút ra và giải thích ý nghĩa của chúng.Sau đó, những hạn chế của lý thuyết cổ điển được xem xét và mô tả hành vi của chất lỏng thực. Chất lỏng không nén được được giả định xuyên suốt.
Các loại dòng chảy
Các loại chuyển động khác nhau của chất lỏng có thể được phân loại như sau:
1. Hỗn loạn và nhiều lớp
2. Xoay và không quay
3. Ổn định và không ổn định
4. Đồng nhất và không đồng nhất.
Máy bơm dòng chảy hướng trục dòng MVS Máy bơm dòng hỗn hợp dòng AVS (Bơm nước thải chìm dòng hướng trục đứng và dòng chảy hỗn hợp) là sản phẩm hiện đại được thiết kế thành công bằng cách áp dụng công nghệ hiện đại của nước ngoài.Công suất máy bơm mới lớn hơn 20% so với máy bơm cũ.Hiệu suất cao hơn 3 ~ 5% so với cũ.
Dòng chảy hỗn loạn và tầng.
Những thuật ngữ này mô tả bản chất vật lý của dòng chảy.
Trong dòng chảy rối, sự tiến triển của các hạt chất lỏng không đều và có sự thay đổi vị trí dường như ngẫu nhiên. Các hạt riêng lẻ có thể dao động chuyển động.vận tốc câu sao cho chuyển động xoáy và ngoằn ngoèo hơn là chuyển động thẳng.Nếu thuốc nhuộm được tiêm vào một điểm nhất định, nó sẽ nhanh chóng khuếch tán khắp dòng chảy.Ví dụ, trong trường hợp dòng chảy rối trong một đường ống, việc ghi tức thời vận tốc tại một đoạn sẽ cho thấy sự phân bố gần đúng như trong Hình 1(a).Vận tốc ổn định, như được ghi lại bằng các dụng cụ đo thông thường, được biểu thị bằng đường nét chấm, và rõ ràng là dòng chảy rối được đặc trưng bởi vận tốc dao động không ổn định được đặt chồng lên giá trị trung bình ổn định theo thời gian.
Hình 1(a) Dòng chảy rối
Hình 1(b) Dòng chảy tầng
Trong dòng chảy tầng, tất cả các hạt chất lỏng di chuyển dọc theo những đường song song và không có thành phần vận tốc ngang.Sự tiến triển có trật tự sao cho mỗi hạt đi theo chính xác đường đi của hạt trước nó mà không có bất kỳ sai lệch nào.Do đó, một sợi thuốc nhuộm mỏng sẽ vẫn giữ nguyên như vậy mà không bị khuếch tán.Có một gradient vận tốc ngang trong dòng chảy tầng (Hình 1b) lớn hơn nhiều so với dòng chảy rối. Ví dụ, đối với một đường ống, tỷ số giữa vận tốc trung bình V và vận tốc tối đa V max là 0,5 với dòng chảy rối và 0 ,05 với dòng chảy tầng.
Dòng chảy tầng có liên quan đến vận tốc thấp và chất lỏng nhớt chậm chạp. Trong đường ống và thủy lực kênh hở, vận tốc gần như luôn đủ cao để đảm bảo dòng chảy rối, mặc dù một lớp mỏng vẫn tồn tại ở gần ranh giới rắn.Các định luật về dòng chảy tầng đã được hiểu đầy đủ và đối với các điều kiện biên đơn giản, sự phân bố vận tốc có thể được phân tích bằng toán học.Do tính chất dao động không đều của nó, dòng chảy rối đã thách thức việc xử lý toán học nghiêm ngặt, và để giải quyết các vấn đề thực tế, cần phải dựa phần lớn vào các mối quan hệ thực nghiệm hoặc bán thực nghiệm.
Mẫu số:XBC-VTP
Máy bơm chữa cháy trục dài dòng XBC-VTP là dòng máy bơm khuếch tán một tầng, nhiều tầng, được sản xuất theo Tiêu chuẩn Quốc gia GB6245-2006 mới nhất.Chúng tôi cũng cải tiến thiết kế với sự tham khảo tiêu chuẩn của Hiệp hội phòng cháy chữa cháy Hoa Kỳ.Nó chủ yếu được sử dụng để cung cấp nước chữa cháy trong hóa dầu, khí tự nhiên, nhà máy điện, dệt bông, cầu cảng, hàng không, kho bãi, nhà cao tầng và các ngành công nghiệp khác.Nó cũng có thể áp dụng cho tàu, bể biển, tàu cứu hỏa và các dịp cung cấp khác.
Dòng chảy quay và không quay.
Dòng chảy được gọi là quay nếu mỗi hạt chất lỏng có vận tốc góc quanh khối tâm của chính nó.
Hình 2a cho thấy sự phân bố vận tốc điển hình liên quan đến dòng chảy rối qua một ranh giới thẳng.Do sự phân bố vận tốc không đồng đều, một hạt có hai trục ban đầu vuông góc sẽ bị biến dạng với một góc quay nhỏ. Trong Hình 2a, dòng chảy theo hình tròn
đường đi được mô tả, với vận tốc tỉ lệ thuận với bán kính.Hai trục của hạt quay cùng chiều nên dòng chảy lại quay.
Hình 2(a) Dòng chảy quay
Để dòng chảy không quay, sự phân bố vận tốc liền kề với ranh giới thẳng phải đồng nhất (Hình 2b).Trong trường hợp dòng chảy theo đường tròn, có thể chứng minh rằng dòng chảy không hướng sẽ chỉ xảy ra với điều kiện vận tốc tỷ lệ nghịch với bán kính.Ngay từ cái nhìn đầu tiên ở Hình 3, điều này có vẻ sai, nhưng khi kiểm tra kỹ hơn sẽ thấy rằng hai trục quay theo hướng ngược nhau nên có hiệu ứng bù tạo ra hướng trung bình của các trục không thay đổi so với trạng thái ban đầu.
Hình 2(b) Dòng chảy vô hướng
Bởi vì tất cả các chất lỏng đều có độ nhớt, mức thấp của chất lỏng thực không bao giờ là sự kích thích thực sự, và dòng chảy tầng tất nhiên có độ quay cao.Do đó, dòng chảy rối là một điều kiện giả định chỉ được quan tâm về mặt học thuật nếu không có thực tế là trong nhiều trường hợp dòng chảy rối, các đặc tính quay không đáng kể đến mức chúng có thể bị bỏ qua.Điều này thuận tiện vì có thể phân tích dòng chảy bất thường bằng các khái niệm toán học của thủy động lực học cổ điển đã đề cập trước đó.
Mẫu số:ASN ASNV
Máy bơm Model ASN và ASNV là máy bơm ly tâm vỏ xoắn ốc hút đôi một tầng và vận chuyển chất lỏng hoặc đã qua sử dụng cho các công trình nước, tuần hoàn điều hòa không khí, xây dựng, thủy lợi, trạm bơm thoát nước, trạm điện, hệ thống cấp nước công nghiệp, chữa cháy hệ thống, tàu, xây dựng và như vậy.
Dòng chảy ổn định và không ổn định.
Dòng chảy được gọi là ổn định khi các điều kiện tại một điểm bất kỳ không đổi theo thời gian.Việc giải thích chặt chẽ định nghĩa này sẽ dẫn đến kết luận rằng dòng chảy rối không bao giờ thực sự ổn định.Tuy nhiên, với mục đích hiện tại, sẽ thuận tiện hơn khi coi chuyển động chung của chất lỏng là tiêu chuẩn và những dao động thất thường liên quan đến nhiễu loạn chỉ là ảnh hưởng thứ cấp.Một ví dụ rõ ràng về dòng chảy ổn định là sự phóng điện liên tục trong ống dẫn hoặc kênh hở.
Hệ quả tất yếu là dòng chảy không ổn định khi các điều kiện thay đổi theo thời gian.Một ví dụ về dòng chảy không ổn định là sự phóng điện thay đổi trong ống dẫn hoặc kênh hở;đây thường là hiện tượng nhất thời xảy ra liên tiếp hoặc theo sau là sự phóng điện ổn định.quen thuộc khác
ví dụ về tính chất tuần hoàn hơn là chuyển động sóng và chuyển động theo chu kỳ của các khối nước lớn trong dòng thủy triều.
Hầu hết các vấn đề thực tế trong kỹ thuật thủy lực đều liên quan đến dòng chảy ổn định.Điều này thật may mắn vì biến số thời gian trong dòng chảy không ổn định làm phức tạp đáng kể việc phân tích.Theo đó, trong chương này việc xem xét dòng không ổn định sẽ được giới hạn ở một số trường hợp tương đối đơn giản.Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhớ là một số trường hợp phổ biến của dòng chảy không ổn định có thể được giảm xuống trạng thái ổn định nhờ nguyên lý chuyển động tương đối.
Vì vậy, bài toán liên quan đến một con tàu chuyển động trong nước tĩnh có thể được phát biểu lại sao cho con tàu đứng yên và nước chuyển động;tiêu chí duy nhất cho sự giống nhau của hành vi chất lỏng là vận tốc tương đối phải giống nhau.Một lần nữa, chuyển động sóng ở vùng nước sâu có thể giảm xuống
trạng thái ổn định bằng cách giả sử rằng người quan sát truyền đi cùng sóng với cùng vận tốc.
Động cơ diesel Máy bơm thoát nước trục ly tâm ly tâm đa tầng trục đứng Động cơ diesel Loại máy bơm thoát nước thẳng đứng này chủ yếu được sử dụng để bơm không bị ăn mòn, nhiệt độ dưới 60 ° C, chất rắn lơ lửng (không bao gồm chất xơ, bột mịn) có hàm lượng dưới 150 mg / L nước thải hoặc nước thải.Bơm thoát nước trục đứng loại VTP là máy bơm nước trục đứng loại VTP, trên cơ sở tăng và vòng đệm, đặt dầu bôi trơn ống là nước.Có thể hút nhiệt độ dưới 60 ° C, gửi để chứa một loại hạt rắn nhất định (như sắt vụn và cát mịn, than đá, v.v.) của nước thải hoặc nước thải.
Dòng chảy đồng nhất và không đồng nhất.
Dòng chảy được coi là đồng nhất khi không có sự thay đổi về độ lớn và hướng của vectơ vận tốc từ điểm này đến điểm khác dọc theo đường đi của dòng chảy.Để tuân thủ định nghĩa này, cả diện tích dòng chảy và vận tốc phải giống nhau ở mọi mặt cắt.Dòng chảy không đồng nhất xảy ra khi vectơ vận tốc thay đổi theo vị trí, một ví dụ điển hình là dòng chảy giữa các ranh giới hội tụ hoặc phân kỳ.
Cả hai điều kiện dòng chảy thay thế này đều phổ biến trong thủy lực kênh hở, mặc dù nói đúng ra, vì dòng chảy đồng đều luôn được tiếp cận tiệm cận, nên đó là trạng thái lý tưởng chỉ gần đúng chứ không bao giờ thực sự đạt được.Cần lưu ý rằng các điều kiện liên quan đến không gian chứ không phải thời gian và do đó trong trường hợp dòng chảy kín (ví dụ: đường ống chịu áp lực), chúng hoàn toàn độc lập với tính chất ổn định hoặc không ổn định của dòng chảy.
Thời gian đăng: 29-03-2024