3.1.1.2 Виды движений жидкости

Потоком жидкости называется направленное перемещение частиц массы вещества в пространстве с определенными скоростями и в заданном направлении.

Движение жидкости классифицируется по определенным признакам и условно раз-деляется на виды:

1 По скорости течения жидкости за рассматриваемый период времени:

Различают установившееся и неустановившееся движение.

Установившимся потоком называется такой поток, в котором направление и вели-чина скоростей частичек жидкости, а так же физические параметры состояния среды ( с течением времени не изменяются. Такой поток носит название – стацио-нарный поток, V=f(x,y,z); p=f(x,y,.).

Неустановившимся потоком называется такой поток в котором направление и ве-личина скоростей частичек жидкости и газа, а также физические параметры состояния среды ( с течением времени изменяются. Такой поток носит название не стацио-нарный поток, V=f(x,y,zt); p=f(x,y,z,t).

2 По скорости течения в различных сечениях потока в заданый период времени

• равномерное;

• неравномерное

2.1 Равномерным называется такое течение при котором площади поперечного се-чения и скорости потока в заданый момент времени являются постоянными.

2.2 Неравномерным называется такое течение при котором площади поперечного сечения и скорости потока в заданый момент времени имеют различные значения

3 По воздействию давления на поток жидкости

• напорное;

• безнапорное;

• свободная струя

3.1 При напорном движении поток жидкости ограничен со всех сторон твердыми стенками и движется под действием сил тяжести и внешних сил давления

3.2 При безнапорном движении поток движется под действием сил тяжести и имеет свободную поверхность не ограниченной твердой стенкой и взаимодействует с атмосфер-ным воздухом.

3.3 Свободная струя – это движение жидкости в воздушном пространстве компактной струей не имеющей твердых стенок.

4 По наличию вращательного движения частиц жидкости

• вихревое;

• безвихревое

Поток газа в котором частички воздуха вращаются с некоторой угловой скоростью называется вихревым. Угловая скорость вращения частиц воздуха имеет место там, где есть градиент скорости течения воздушного потока.

3.1.1.3 Элементы потока жидкости

1 Траектория

Траекторией называется линия, представляющая собой геометрическое место точек, последовательно проходимых одной и той же частичкой газа при ее движении в простран-стве и представляет собой как бы след движущейся частицы в среде.

Рис 3.1.2 Схема траектории частичек воздуха

2. Линия тока

Линией тока называется такая линия проведенная в потоке жидкости или газа, в каждой точке которой в определенный момент времени вектор скорости движения частиц совпадает с направлением касательной к этой линии

Рис 3.1.3 Схема линии тока

2. Трубка тока

Трубкой тока называется объемная поверхность образованная линиями тока, проходящих через некоторый бесконечно малый замкнутый контур

Рис 3.1.4 Схема трубки тока

4 Струйка

Струйкой называется часть потока движущегося внутри трубки тока. Через боко-вую поверхность трубки тока отсутствует расход жидкости.

Если течение установившееся, то конфигурация линий тока не меняется с течением времени и в этом случае линии тока совпадают с траекторией. В установившемся потоке трубка тока сохраняет неизменённое положение в пространстве.

Свойства элементарных струек:

1. Элементарные струйки имеют постоянную форму и поперечное сечение

2. Частицы жидкости, движущиеся в одной элементарной струйке, не могут перетекать в соседнюю с ней струйку. При этом отсутствуют протекания элементарной струйки через боковые стенки трубки тока.

3. Сорость элементарной струйки во всех точках поперечного сечения одинакова и постоянна