Автор неизвестен. - Механика жидкости и газа

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.08.2013

Размер:

1.65 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1313

Следует иметь в виду, что анализ размерностей не дает и принципиально не может дать каких-то числовых значений в получаемых с его помощью соотношениях. Поэтому он должен завершаться анализом результатов и при необходимости их корректировкой, исходя из общих физических представлений. Рассмотрим с этих позиций выражение (13.21). В правую его часть входит квадрат скорости, но эта запись не выражает ничего, кроме того, что скорость возводится в квадрат. Однако, если поделить эту величину на два,

т.е. 2 , то как известно из гидромеханики, она приобретает важный

физический смысл: удельной кинетической энергии, а					ρ v2	- дина-
физический смысл: удельной кинетической энергии, а					2	- дина-
					2
мическое давление, обусловленное средней скоростью. С учетом
этого (13.21) целесообразно записать в виде
	k	l		v2
∆p = f Re,			ρ	2		(13.22)
∆p = f Re,		d	ρ			(13.22)
	d	d

						k
Если теперь, как в (12.26), обозначить f Re,						буквой λ, то прихо-
дим к формуле Дарси						d
дим к формуле Дарси				ρ v2
∆p = λ		l				(13.23)
∆p = λ	d					(13.23)
либо	d			2
либо					v2
∆h = λ			l		v2	(13.24)
∆h = λ			d 2g			(13.24)
			d 2g

где λ - гидравлический коэффициент трения, который, как следует из (13.22), является функцией числа Рейнольдса и относительной шероховатости (k/d). Вид этой зависимости может быть найден только экспериментальным путем.

116

каф. МАХП УГТУ (343) 375-4448 www.htf.ustu.ru mahp@htf.ustu.ru

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В МЕХАНИКЕ
ЖИДКОСТИ........................................................................................	3
1.1. Векторы и операции над ними...................................................	4
1.2. Операции первого порядка (дифференциальные
характеристики поля). ................................................................	5
1.3. Операции второго порядка. .......................................................	6
1.4. Интегральные соотношения теории поля.................................	7
1.4.1. Поток векторного поля.........................................................	7
1.4.2. Циркуляция вектора поля....................................................	7
1.4.3. Формула Стокса. ..................................................................	7
1.4.4. Формула Гаусса-Остроградского........................................	7
2. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПАРАМЕТРЫ
ЖИДКОСТИ. СИЛЫ И НАПРЯЖЕНИЯ.............................................	8
2.1. Плотность....................................................................................	8
2.2. Вязкость.......................................................................................	9
2.3. Классификация сил. ...................................................................	12
2.3.1. Массовые силы. ...................................................................	12
2.3.2. Поверхностные силы. ..........................................................	12
2.3.3. Тензор напряжения..............................................................	13
2.3.4. Уравнение движения в напряжениях. ................................	16
3. ГИДРОСТАТИКА................................................................................	18
3.1. Уравнение равновесия жидкости. .............................................	18
3.2. Основное уравнение гидростатики в дифференциальной
форме..........................................................................................	19
3.3. Эквипотенциальные поверхности и поверхности равного
давления. ....................................................................................	20

3.4.Равновесие однородной несжимаемой жидкости в поле сил тяжести. Закон Паскаля. Гидростатический закон распре-

деления давления. .....................................................................	20
3.5. Определение силы давления жидкости на поверхности тел..	22
3.5.1. Плоская поверхность...........................................................	24
4. КИНЕМАТИКА....................................................................................	25
4.1. Установившееся и неустановившееся движение жидкости....	25
4.2. Уравнение неразрывности (сплошности). ................................	26
4.3. Линии тока и траектории. ...........................................................	28
4.4. Трубка тока (поверхность тока) .................................................	28
4.5. Струйная модель потока............................................................	28
117

каф. МАХП УГТУ (343) 375-4448 www.htf.ustu.ru mahp@htf.ustu.ru

4.6. Уравнение неразрывности для струйки....................................	29
4.7. Ускорение жидкой частицы........................................................	30
4.8. Анализ движения жидкой частицы. ...........................................	31
4.8.1. Угловые деформации. .........................................................	31
4.8.2. Линейные деформации. ......................................................	35
5. ВИХРЕВОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ.............................................	37
5.1. Кинематика вихревого движения. .............................................	37
5.2. Интенсивность вихря..................................................................	38
5.3. Циркуляция скорости..................................................................	40
5.4. Теорема Стокса. .........................................................................	41
6. ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ ................................	43
6.1. Потенциал скорости. ..................................................................	43
6.2. Уравнение Лапласа. ...................................................................	45
6.3. Циркуляция скорости в потенциальном поле...........................	46
6.4. Функция тока плоского течения. ................................................	46
6.5. Гидромеханический смысл функции тока.................................	48
6.6. Связь потенциала скорости и функции тока. ...........................	48
6.7. Методы расчета потенциальных потоков.................................	49
6.8. Наложение потенциальных потоков. ........................................	53
6.9. Бесциркуляционное обтекание круглого цилиндра. ................	57
6.10. Применение теории функций комплексного переменного	к
изучению плоских потоков идеальной жидкости. ....................	59
6.11. Конформные отображения. .....................................................	61
7. ГИДРОДИНАМИКА ИДЕАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ...............................	64
7.1. Уравнения движения идеальной жидкости. .............................	64
7.2. Преобразование Громеки-Лэмба. .............................................	65
7.3. Уравнение движения в форме Громеки-Лэмба........................	66
7.4. Интегрирование уравнения движения для установившегося
течения........................................................................................	67
7.5. Упрощенный вывод уравнения Бернулли. ...............................	68
7.6. Энергетический смысл уравнения Бернулли...........................	69
7.7. Уравнение Бернулли в форме напоров....................................	70
8. ГИДРОДИНАМИКА ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ.......................................	71
8.1. Модель вязкой жидкости............................................................	71
8.1.1. Гипотеза линейности . .........................................................	71
8.1.2. Гипотеза однородности.......................................................	73
8.1.3. Гипотеза изотропности........................................................	73
8.2 Уравнение движения вязкой жидкости. (уравнение Навье-
Стокса) ........................................................................................	73

118

каф. МАХП УГТУ (343) 375-4448 www.htf.ustu.ru mahp@htf.ustu.ru

9. ОДНОМЕРНЫЕ ТЕЧЕНИЯ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ
(ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ). ................................................................	75
9.1. Расход потока и средняя скорость............................................	76
9.2. Слабодеформированные потоки и их свойства.......................	77
9.3. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости. .................	78
9.4. Физический смысл коэффициента Кориолиса. ........................	81
10. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕЧЕНИЙ ЖИДКОСТИ. УСТОЙЧИВОСТЬ
ДВИЖЕНИЯ........................................................................................	83
11. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЛАМИНАРНОГО РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ В
КРУГЛЫХ ТРУБАХ.............................................................................	85

12. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТУРБУЛЕНТНОГО ДВИЖЕНИЯ.

............................................................................................................ 89

12.1. Общие сведения.......................................................................	89
12.2. Уравнения Рейнольдса. ...........................................................	91
12.3. Полуэмпирические теории турбулентности. ..........................	92
12.4. Турбулентное течение в трубах. .............................................	94
12.5. Степенные законы распределения скоростей .......................	99
12.6. Потери давления (напора) при турбулентном течении в
трубах..........................................................................................	99

13. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ.................

......................................................................................................101

13.1. Инспекционный анализ дифференциальных уравнений. .....

...............................................................................................105

13.2. Понятие об автомодельности..................................................

...............................................................................................109

13.3. Анализ размерностей...............................................................

...............................................................................................111

119

каф. МАХП УГТУ (343) 375-4448 www.htf.ustu.ru mahp@htf.ustu.ru

	z
	O		uy	C
	O			C	y
	ux				y
A			ux	∂ ux		dy
A			ux	+	∂ y	dy
x	uy +	∂ uy	B
	uy +	∂x dx
	каф. МАХП УГТУ (343) 375-4448
	www.htf.ustu.ru		mahp@htf.ustu.ru

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1313

Соседние файлы в предмете Химия

#
15.08.201320.21 Mб82Wypych Handbook of Solvents.pdf
#
15.08.201311.91 Mб21Yahontov SyntheticDrugs.pdf
#
15.08.201320.69 Mб95Yang Fluidization, Solids Handling, and Processing.pdf
#
15.08.20134.23 Mб210Young D.C. 2001 Computational chemistry a practical guide for applying techniques to real-world problems.pdf
#
15.08.20132.33 Mб118Young D.C. - Computational chemistry (2001)(en).pdf
#
15.08.20131.65 Mб53Автор неизвестен. - Механика жидкости и газа.pdf
#
15.08.201321.31 Mб35Автор неизвестен. - Проектирование механических передач ()(21 Mb)(djvu).djvu
#
15.08.20131.31 Mб97Адам Готтлейб - Пейотлевые кактусы [1977].pdf
#
15.08.201317.73 Mб37Адамс Р.Органические реакции ч. 8 М. 1956.djvu
#
15.08.201327.34 Mб42Алыкова Т.В. - Химический мониторинг объектов окружающей среды (2002).pdf
#
15.08.20134.03 Mб122Амато В. - Основы организации сетей Cisco. Том 1 (2002)(ru).pdf