Виды движения жидкости

1. Неустановившееся (нестационарное) – параметры меняются во времени.

При этом линии тока не совпадают с траекториями частиц.

Пример – истечение из отверстия при переменном напоре. 1-поток в первый момент времени 2-поток в момент, когда точка частица из точки переместилась в точку. Траектория частицы .

По характеру изменения скоростей во времени неустановившиеся движения подразделяются на быстро изменяющиеся и медленно изменяющиеся.

Медленно изменяющиеся часто называют также квазиустановившимися(квазистационарными). («квази»лат.– якобы, почти, как бы).

2. Установившееся (стационарное)– параметры не меняются во времени.

Локальные производные равны нулю. Линии тока совпадают с траекториями частиц. Пример – истечение из отверстия при постоянном напоре.

Установившееся движение по характеру изменения скоростей подразделяется на равномерное и неравномерное.

	Равномерное движение Линии тока параллельны и прямолинейны. Размеры и форма живых сечений и средние скорости потока по его длине не меняются. Местные скорости в соответствующих точках живых сечений одинаковы. Ускорения при равномерном движении потока равны нулю.
	Неравномерное движение Линии тока не параллельны. Площади живых сечений и средние скорости переменны по длине потока. Такое движение бывает ускоренное и замедленное

В зависимости от характера и сочетания ограничивающих поток поверхностей потоки делят на безнапорные, напорные и гидравлические струи.

Безнапорные потоки– ограничены частично твердой, частично свободной поверхностью.

Напорные потоки– ограничены твердой поверхностью, испытывающей давление потока, поток заполняет все сечение.

Гидравлические струи– ограничены только жидкостью или газом.

Уравнение постоянства расхода для потока жидкости и газа.

Рассмотрим установившееся движение потока жидкости или газа, ограниченного твердыми непроницаемыми стенками. Выделим в потоке два сечения 1-1 и 2-2. Массовый расход через выбранные сечения обозначим и.

В установившемся движении , т. к. в жидкости не образуется пустот и разрывов и масса не может вытекать через стенки.

замечание: (– неизменный– постоянный).

Вспомним, что ии получим:

Уравнение постоянства расхода для потока сжимаемой жидкости (газа)

Если жидкость несжимаема, то . В этих условиях:

Уравнение постоянства расхода для потока несжимаемой жидкости

Иногда эти уравнения называют уравнениями неразрывностидля потокажидкости или газа (не путать с уравнением неразрывности в дифференциальной форме, см. ниже).

конец раздела 07

1Лагранж Жозеф Луи (25.1.1736, Турин, — 10.4.1813, Париж), французский математик и механик, член Парижской АН (1772). Родился в семье обедневшего чиновника. Самостоятельно изучал математику.

2Скалярное поле– область пространства, каждой точке которой поставлено в соответствие значение некоторой скалярной величины.Векторное поле– область пространства, каждой точке которой поставлено в соответствие значение некоторой векторной величины.