21 Режимы движения реальной жидкости.

В природе возможны два режима движения жидкости, различающихся по характеру поведения отдельных частиц: ламинарный и турбулентный. Ламинарным называется слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и без пульсаций скоростей и давления. Турбулентным называется течение, сопровождающееся интенсивным перемешиванием жидкости и пульсациями скоростей и давления. Движение отдельных частиц оказывается подобным хаотическому, беспорядочному движению молекул газа. Переход от ламинарного режима к турбулентному происходит не сразу, поэтому существует переходной режим, где наблюдается поперечные перемешивания жидкости, но ещё можно видеть отдельные струйки в виде искривлённых линий. При ламинарном течении жидкости все линии тока направлены параллельно оси трубы, т.е. прямолинейно; отсутствуют поперечные перемещения жидкости. Ламинарное течение является вполне упорядоченным и при постоянном напоре строго установившимся течением (хотя в общем случае может быть и неустановившимся). Однако его нельзя считать безвихревым, так как в нем хотя и нет видимых вихрей, но одновременно с поступательным движением имеет место упорядоченное вращательное движение отдельных частиц жидкости вокруг своих мгновенных центров с некоторыми угловыми скоростями. давлений. При турбулентной течении векторы скоростей имеют не только осевые, но и нормальные к оси русла составляющие, поэтому наряду с основ- основным продольным перемещением жидкости вдоль русла происходят поперечные перемещения (перемешивание) и вращательное движение отдельных объемов жидкости. Этим и объясняются пульсации скоростей и давления.

22 Гидравлические потери

Г идравлические потери – потери удельной энергии (напора), зависящие от формы, размеров русла, скорости течения и вязкости жидкости, а иногда и от абсолютного давления в ней. Вязкость жидкости, хотя и является первопричиной всех гидравлических потерь, но далеко не всегда оказывает существенное влияние на их величину. Гидравлические потери приблизительно

пропорциональны скорости течения жидкости во второй степени, поэтому в гидравлике принят следующий способ выражения гидравлических потерь полного напора в линейных еденицах: или в еденицах давления

где - коэффициент потерь, или коэффициент сопротивления; представляет собой отношение потерянного напора к скоростному напору.

Г идравлические потери разделяют на местные потери и потери на трение по длине. Местные потери энергии обусловлены местными гидравлическими сопротивлениями, т.е. местными изменениями формы и размера русла, вызывающими деформацию потока. Изменяется скорость течения жидкости и обычно возникают крупные вихри. Местные потери напора определяются по формуле: (ф-ла Вейсбаха) или в еденицах давления - средняя по сечению скорость в трубе. Потери на трение по длине – потери энергии, которые в чистом виде возникают в прямых трубах постоянного сечения, т.е. при равномерном течении, и возрастают пропорционально длине трубы. Рассматриваемые потери обусловлены внутренним трением в жидкости. Потерю напора на трение можно выразить по общей формуле: или в еденицах давления:

Эту формулу наз. формулой Дарси-Вейсбаха, а безразмерный коэффициент – коэффициентом Дарси, который можно рассматривать как коэффициент пропорциональности между потерей напора на трение, и произведением относительной длины трубы на скоростной напор.