Uvod
V prejšnjem poglavju je bilo pokazano, da je mogoče zlahka dobiti natančne matematične situacije za sile, ki jih izvajajo tekočine v mirovanju.To je zato, ker so v hidrostatiki vključene samo preproste tlačne sile.Ko obravnavamo tekočino v gibanju, postane problem analize takoj veliko težji.Upoštevati je treba ne le velikost in smer hitrosti delcev, ampak obstaja tudi kompleksen vpliv viskoznosti, ki povzroča strižno ali torno napetost med premikajočimi se delci tekočine in na vsebovalnih mejah.Relativno gibanje, ki je možno med različnimi elementi tekočega telesa, povzroči, da se tlak in strižna napetost precej spreminjata od ene točke do druge glede na pogoje toka.Zaradi zapletenosti, povezane s pojavom toka, je natančna matematična analiza možna le v nekaj primerih, z inženirskega vidika pa tudi v nekaterih primerih, ki so nepraktični. Težave s tokom je torej treba rešiti bodisi z eksperimentiranjem bodisi z izdelavo določene poenostavljene predpostavke, ki zadostujejo za pridobitev teoretične rešitve.Oba pristopa se ne izključujeta, saj so temeljni zakoni mehanike vedno veljavni in omogočajo sprejetje delno teoretičnih metod v več pomembnih primerih.Prav tako je pomembno eksperimentalno ugotoviti obseg odstopanja od resničnih pogojev, ki je posledica poenostavljene analize.
Najpogostejša poenostavljena predpostavka je, da je tekočina idealna ali popolna, s čimer se odpravijo zapleteni viskozni učinki.To je osnova klasične hidrodinamike, veje uporabne matematike, ki je bila deležna pozornosti tako uglednih učenjakov, kot so Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin in Lamb.Klasična teorija ima resne inherentne omejitve, toda ker ima voda relativno nizko viskoznost, se v mnogih situacijah obnaša kot prava tekočina.Zaradi tega lahko klasično hidrodinamiko štejemo za najbolj dragoceno ozadje za preučevanje značilnosti gibanja tekočin.Pričujoče poglavje se ukvarja s temeljno dinamiko gibanja tekočine in služi kot osnovni uvod v naslednja poglavja, ki obravnavajo bolj specifične probleme, s katerimi se srečujemo v hidravliki nizke gradnje.Izpeljane so tri pomembne osnovne enačbe gibanja tekočine, in sicer enačba kontinuitete, Bernoullijeva enačba in enačba gibalne količine, ter pojasnjen njihov pomen.Kasneje so obravnavane omejitve klasične teorije in opisano obnašanje realne tekočine. Vseskozi se predpostavlja nestisljiva tekočina.
Vrste pretoka
Različne vrste gibanja tekočine lahko razvrstimo na naslednji način:
1.Turbulentno in laminarno
2. Rotacijski in nerotacijski
3. Enakomerno in nestabilno
4.Enotno in neenotno.
Potopna črpalka za odpadne vode
Aksialne črpalke serije MVS Mešane črpalke serije AVS (navpične aksialne in mešane potopne črpalke za odpadne vode) so sodobna proizvodnja, ki je uspešno zasnovana s prevzemanjem tuje sodobne tehnologije.Kapaciteta novih črpalk je za 20% večja od starih.Učinkovitost je 3~5% višja od starih.
Turbulentni in laminarni tok.
Ti izrazi opisujejo fizično naravo toka.
V turbulentnem toku je napredovanje delcev tekočine neenakomerno in navidezno naključna izmenjava položaja. Posamezni delci so podvrženi nihajočim trans.verzne hitrosti, tako da je gibanje vrtinčasto in vijugasto in ne premočrtno.Če barvilo vbrizgate na določeno točko, se bo hitro razpršilo po celotnem toku.V primeru turbulentnega toka v cevi bi na primer trenutni zapis hitrosti na odseku razkril približno porazdelitev, kot je prikazano na sliki 1(a).Enakomerna hitrost, kot bi jo zabeležili običajni merilni instrumenti, je označena s pikčastim obrisom in očitno je, da je za turbulentni tok značilna neenakomerna nihajoča hitrost, prekrita s časovno enakomerno srednjo vrednostjo.
Slika 1(a) Turbulentni tok
Slika 1(b) Laminarni tok
Pri laminarnem toku se vsi delci tekočine gibljejo po vzporednih poteh in ni prečne komponente hitrosti.Urejeno napredovanje je takšno, da vsak delec natančno sledi poti delca pred njim brez kakršnega koli odstopanja.Tako bo tanek filament barvila ostal kot tak brez difuzije.Pri laminarnem toku je veliko večji gradient prečne hitrosti (slika 1b) kot pri turbulentnem toku. Na primer, za cev je razmerje med srednjo hitrostjo V in največjo hitrostjo V max 0,5 pri turbulentnem toku in 0 ,05 z laminarnim tokom.
Laminarni tok je povezan z nizkimi hitrostmi in viskoznimi počasnimi tekočinami. V hidravliki cevovodov in odprtih kanalov so hitrosti skoraj vedno dovolj visoke, da zagotovijo turbudentni tok, čeprav se tanka laminarna plast vztraja v bližini trdne meje.Zakoni laminarnega toka so popolnoma razumljeni in za preproste robne pogoje je mogoče matematično analizirati porazdelitev hitrosti.Turbulentni tok je zaradi svoje nepravilne pulzirajoče narave kljuboval strogi matematični obravnavi in za rešitev praktičnih problemov se je treba v veliki meri zanašati na empirična ali polempirična razmerja.
Vertikalna turbinska požarna črpalka
Št. modela: XBC-VTP
Vertikalne gasilske črpalke z dolgo gredjo serije XBC-VTP so serije enostopenjskih, večstopenjskih difuzorskih črpalk, izdelanih v skladu z najnovejšim nacionalnim standardom GB6245-2006.Izboljšali smo tudi dizajn s sklicevanjem na standard Združenja za protipožarno zaščito Združenih držav Amerike.Uporablja se predvsem za oskrbo s požarno vodo v petrokemični industriji, industriji zemeljskega plina, elektrarnah, bombažnem tekstilu, pristanišču, letalstvu, skladiščenju, visokih stavbah in drugih industrijah.Uporablja se lahko tudi za ladje, morske tanke, gasilske ladje in druge dobavne priložnosti.
Rotacijski in irotacijski tok.
Tok naj bi bil rotacijski, če ima vsak delec tekočine kotno hitrost okoli svojega masnega središča.
Slika 2a prikazuje tipično porazdelitev hitrosti, povezano s turbulentnim tokom mimo ravne meje.Zaradi neenakomerne porazdelitve hitrosti se delec, katerega osi sta prvotno pravokotni, deformira z majhno stopnjo rotacije. Na sliki 2a tok poteka v krožnici
upodobljena je pot, pri čemer je hitrost neposredno sorazmerna s polmerom.Dve osi delca se vrtita v isto smer, tako da je tok spet rotacijski.
Slika 2(a) Rotacijski tok
Da je tok nerotacijski, mora biti porazdelitev hitrosti ob ravni meji enakomerna (slika 2b).V primeru toka po krožni poti se lahko pokaže, da bo nerotacijski tok veljal samo pod pogojem, da je hitrost obratno sorazmerna s polmerom.Na prvi pogled na sliko 3 se to zdi napačno, vendar natančnejši pregled razkrije, da se obe osi vrtita v nasprotnih smereh, tako da obstaja kompenzacijski učinek, ki povzroči povprečno orientacijo osi, ki je nespremenjena od začetnega stanja.
Slika 2(b) Irotacijski tok
Ker imajo vse tekočine viskoznost, nizka vrednost prave tekočine nikoli ni resnično draženje, laminarni tok pa je seveda zelo rotacijski.Tako je nerotacijski tok hipotetično stanje, ki bi bilo akademsko zanimivo le, če ne bi bilo dejstva, da so v mnogih primerih turbulentnega toka rotacijske značilnosti tako nepomembne, da jih je mogoče zanemariti.To je priročno, ker je mogoče analizirati irotacijski tok s pomočjo matematičnih konceptov klasične hidrodinamike, omenjenih prej.
Centrifugalna črpalka za morsko vodo
Št. modela: ASN ASNV
Črpalke modela ASN in ASNV so enostopenjske centrifugalne črpalke z dvojnim sesanjem in deljenim spiralnim ohišjem ter za transport rabljene ali tekočine za vodna dela, kroženje zraka, gradnjo, namakanje, drenažno črpalno postajo, električno elektrarno, industrijski vodovodni sistem, gašenje požarov sistem, ladja, zgradba itd.
Enakomeren in neenakomeren tok.
Tok naj bi bil enakomeren, če so pogoji na kateri koli točki konstantni glede na čas.Stroga razlaga te definicije bi vodila do zaključka, da turbulentni tok nikoli ni bil zares enakomeren.Vendar je za sedanji namen priročno obravnavati splošno gibanje tekočine kot merilo in neenakomerna nihanja, povezana s turbulenco, le kot sekundarni vpliv.Očiten primer enakomernega toka je stalen izpust v vodu ali odprtem kanalu.
Kot posledica tega sledi, da je tok nestalen, kadar se razmere spreminjajo glede na čas.Primer neenakomernega toka je spremenljiv pretok v vodu ali odprtem kanalu;to je običajno prehoden pojav, ki sledi ali mu sledi enakomerno praznjenje.Drugo znano
Primeri bolj periodične narave so gibanje valov in ciklično gibanje velikih vodnih teles v plimskem toku.
Večina praktičnih problemov v hidravličnem inženiringu se nanaša na enakomeren pretok.To je sreča, saj časovna spremenljivka v nestalnem toku precej oteži analizo.Zato bo v tem poglavju obravnava nestalnega toka omejena na nekaj razmeroma preprostih primerov.Pomembno pa je upoštevati, da je več običajnih primerov neenakomernega toka mogoče zmanjšati na enakomerno stanje na podlagi načela relativnega gibanja.
Tako lahko problem, ki vključuje plovilo, ki se premika skozi mirno vodo, preoblikujemo tako, da plovilo miruje, voda pa se giblje;edino merilo za podobnost obnašanja tekočine je, da mora biti relativna hitrost enaka.Spet se lahko valovno gibanje v globoki vodi zmanjša na
enakomerno stanje s predpostavko, da opazovalec potuje z valovi z enako hitrostjo.
Dizelski motor Vertikalna turbina Večstopenjska centrifugalna gredna drenažna črpalka Ta vrsta vertikalne drenažne črpalke se uporablja predvsem za črpanje brez korozije, temperature nižje od 60 °C, suspendiranih trdnih snovi (brez vlaken, zrna) z vsebnostjo manj kot 150 mg/L kanalizacijo ali odpadno vodo.Navpična drenažna črpalka tipa VTP je v navpičnih vodnih črpalkah tipa VTP in na podlagi povečanja in ovratnika nastavite mazanje olja cevi z vodo.Lahko se kadi pri temperaturi pod 60 °C, pošljite, da vsebuje določena trdna zrna (kot so odpadno železo in droben pesek, premog itd.) v kanalizacijo ali odpadno vodo.
Enakomerni in neenakomerni tok.
Pravimo, da je tok enakomeren, če ni sprememb v velikosti in smeri vektorja hitrosti od ene točke do druge na poti toka.Za skladnost s to definicijo morata biti površina pretoka in hitrost enaka v vsakem preseku.Do neenakomernega toka pride, ko se vektor hitrosti spreminja glede na lokacijo, tipičen primer je tok med konvergentnimi ali divergentnimi mejami.
Oba alternativna pogoja pretoka sta običajna v hidravliki z odprtimi kanali, čeprav je strogo gledano, ker se enakomernemu pretoku vedno približamo asimptotično, gre za idealno stanje, ki je samo približno in nikoli dejansko doseženo.Upoštevati je treba, da se pogoji nanašajo na prostor in ne na čas, zato so v primerih zaprtega toka (npr. cevi pod pritiskom) precej neodvisni od enakomerne ali nestabilne narave toka.
Čas objave: 29. marec 2024