19.Уравнение Бернулли.Течение жидкости.

Уравнение Бернулли.:ρv²/2+ρgh+ρ=const, где ρv²/2-динамическое давление, ρgh-гидравлическое давление.Уравнение Бернулли используется для нахождения v истечения жидкости через отверстие и дно сосуда.

Изучением явления течения жидкостей занимается наука, называемая гидравликой; она устанавливает приближённые зависимости, ограничиваясь во многих случаях рассмотрением одноразмерного движения, широко используя при этом эксперимент, как в лабораторных, так и в натурных условиях. Гидравлика — наука о законах движения и равновесия жидкостей и способах приложения этих законов к решению задач инженерной практики. Течение бывает ламинарным и турбулентным.

20.Истечение жидкости из отверстия.Формула Торичелли.

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЗ ОТВЕРСТИЯ. Может происходить в газовую или жидкую среду или в вакуум. Если истечение происходит из отверстия в стенке сосуда в атмосферу, то имеет место т. н. незатопленное, или свободное, истечение (рис. 1). Струя несжимаемой жидкости, выходящая под постоянным напором Н из отверстия площадью w, сжимается, образуя сжатое сечение площадью w₁=ew) (e - коэф. сжатия струи). Скорость истечения определяется по формуле где j - т. н. коэф. скорости, зависящий от гидравлич. сопротивлений, возникающих при истечении, g - ускорение свободного падения .Расход вытекающей жидкости где m=je - коэф. расхода отверстия. Коэф. j, m., e зависят от вида отверстия, от Рейнолъдса числа и Фруда числа, характеризующих течение. С уменьшением этих чисел коэф. j уменьшается, а коэф. в возрастает (рис. 2).

Рис.1 рис.2

Формула Торричелли - определяет скорость истечения жидкости из малого отверстия в открытом сосуде: где h -высота уровня жидкости, отсчитываемая от центра отверстия, g-ускорение свободного падения. Впервые установлена итальянским учёным Э. Торричелли (Е. Torricelli, 1641). Из Т. ф. следует, что скорость истечения жидкости из отверстия одинакова для всех жидкостей и зависит лишь от высоты, с которой жидкость опустилась, т. е. равна скорости свободного падения тела с той же высоты. Действительная же скорость истечения несколько отличается от скорости, определяемой Т. ф.: она зависит от формы и размера отверстия, от вязкости жидкости и величины расхода.

21.Закон подобия. Число Рейнольда. Формула Стокса.

Рейнольдс в 1883 г. вывел положение, что течения одинакового типа (труба должна быть геометрически подобной) с одинаковым числом Рейнольдса подобны. Этот закон был назван законом подобия.

Число или критерий Рейно́льдса (Re) — безразмерное соотношение, которое, как принято считать, определяет ламинарный или турбулентный режим течения жидкости или газа. Число Рейнольдса также считается критерием подобия потоков. Число Рейнольдса определяется следующим соотношением:

,

где — плотность среды, — характерная скорость, — характерный размер, — динамическая вязкость среды.

Re>1000-ламинарное течение, 1000<Re<2000-переход, Re=2300-турбулентное движение. Если Re одинаково, то режим течения различных движений одинаков. Формула Стокса: Сила сопротивления, которую испытывает падающее в вязкую жидкость шарик, определяется формулой Стокса. Метод Стокса основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкостинебольших сферических тел.

F_C=6πηrV V – скорость, η – коэффициент динамической вязкости