|
Деякі практичні використання рівняння БернулліПринцип виміру швидкості і витрати рідини
Для визначення швидкості й витрати використовують дросельні пристрої і пневматичні трубки (трубка Піто). У кожному перерізі різність рівнів рідини в трубках виражає швидкісний набір в точці перетину, яка лежить на осі труби. Різницю рівнів рідини зручніше вимірювати за допомогою диференціального манометру.
З рівняння Більш широко розповсюджене визначення швидкостей і втрат за допомогою дросельних пристроїв. Принцип їхньої роботи ґрунтується на вимірі перепаду тисків при зміні перерізу. При штучному звужені перерізу потоку за допомогою дросельного пристрою швидкість і кінетична енергія потоку у вузькому перерізі зростають, що призводить до зменшення потенціальної енергії тиску у тому самому перерізі, тому, вимірявши диференціальним манометром перепад тисків між перерізом трубопроводу до його звуження і в самому звуженні, можна підрахувати зміну швидкостей між перерізами, а по ній - швидкість і витрату рідини. Як дросельні пристрої найчастіше використовують мірні діафрагми, сопла і трубки Вентурі. Діафрагма - це тонкий диск з отвором круглого перерізу.
Мірне сопло - насадка, яка має плавно закруглений вхід і циліндричний вихід. Диференціальні манометри приєднуються до труби напряму, або через кільцеві камери а. Труба Вентурі має перегин, який поступово розширяється після звуження до початкового діаметру. Внаслідок цього втрати тиску у ній менші за діафрагму й сопло. В трубі Вентурі й у соплі площа перерізу стисненого потоку дорівнює площі самого отвору, а в діафрагмі S1 менша за S0. За допомогою дросельних пристроїв можна розрахувати середню швидкість потоку за рівнянням:
де a - поправочний коефіцієнт (a<1), або коефіцієнт витрати дросельного пристрою, що враховує зменшення швидкості w0 у перерізі S0 у порівнянні зі швидкістю w2 внаслідок звуження потоку, а також втрати напору в діафрагмі. Він залежить від характеру руху і співвідношення діаметрів отвору і трубопроводів.
Рівномірний рух рідини Розглянемо рух рідини у нахиленому трубопроводі. Виділяємо у трубопроводі відрізок довжиною l (рис. 20а).
Поміщаємо даний відрізок у систему координат. При рівномірному русі рідини у ній діють сили: - масові G=rgV; - гідростатичного тиску p1S і p2S; - внутрішнього тертя Fтер=t0S0. де S – поперечний переріз потоку; S0=lП – площа тертя на відрізку труби довжиною l ; П – периметр трубопроводу; t0 – дотична напруга сили тертя. Оскільки рух рівномірний, то сума проекцій усіх сил на будь-яку вісь дорівнює нулю. Розглянемо проекцію сил на вісь трубопроводу. Складемо рівняння балансу сил:
Gsina + p1S - p2S - t0Пl = 0 (2.21)
З трикутника (рис.20 б) z1 - z2 = l sin a (2.22)
Виконуючи подальші перетворення, отримуємо рівняння:
З рівняння (2.23) отримаємо гідравлічний нахил
де R – гідравлічний радіус. Гідравлічний нахил можна розглядати як втрати питомої енергії потоку, віднесені до одиниці довжини потоку. З (2.24) отримаємо рівняння рівномірного руху рідини
Це рівняння показує, що напруга сили тертя, віднесена до одиниці ваги рідини, дорівнює добутку гідравлічного нахилу на гідравлічний радіус.
Ламінарний рух рідини ![]() ![]() ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... ![]() Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... ![]() Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... ![]() Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|