|
|
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 S 1 менша за S 0. 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 w 0 у перерізі S 0 у порівнянні зі швидкістю w 2 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. 20 а).
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   Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
знаходимо максимальну швидкість рідини уздовж осі трубопроводу. Для визначення середньої швидкості або змінюють епюру розподілу швидкостей по перерізу трубопроводу (пересуваючи трубку в різні точки перерізу), або використовують співвідношення між середньою wс і wmax. Знаючи wс та площу S перерізу, визначають витрату Q.
(2.20)
(2.23)
(2.24)
(2.25)