Подпишитесь на наши группы в соц. сетях: Вступая в группу, подписываясь на канал, оставляя комментарии, вы помогаете развивать сайт.
- Как читать гидравлические схемы
- Как читать электрические схемы
- Размеры трубной резьбы
- Принцип работы гидропривода
- Что такое класс точности манометра
- Расчет давления на глубине
- Расчет потерь напора по длине
- Расчет усилия гидроцилиндра
- Калькулятор для перевода давления
- Калькулятор для перевода расхода
- Как устроен пневмоцилиндр
- Как работает редукционный клапан
Теория подобия. Число Маха
Изучение и расчет движения реальных жидкостей весьма сложен, т.к. на характер движения и протекающие процессы влияет множество факторов. В условиях конкретной задачи влияние одних факторов может быть велико - других пренебрежимо мало. Ответить на вопрос о важности тех или иных сил помогает гидродинамическая теория подобия.
Гидродинамическое подобие несжимаемой жидкости разделено на три составляющих: геометрическое, кинематическое и динамическое подобие.
Геометрическое подобие представляет собой пропорциональность сходственных размеров и равенство соответствующих углов.
Кинематическое подобие означает пропорциональность скоростей в сходственных точках и равенство углов, характеризующих направление этих скоростей.
Динамическое подобие - это пропорциональность сил, действующих на сходственные объемы в кинематически подобных потоках и равенство углов, характеризующих направление этих сил.
В гидравлике на поток жидкости, как правило, действует множество факторов и сил - силы инерции, трения, давления тяжести. Полное подобие систем на практике получить невозможно, поэтому обычно говорят о частичном подобии. при котором соблюдается пропорциональность лишь главных сил.
Условия подобия гидродинамических процессов можно найти из уравнения Новье-Стокса.
Критерии подобия
Критерии, позволяющие оценить влияние тех или иных сил на систему называют критериями подобия.
Важнейшими критериями подобия в гидравлике считаются число Рейнольдса, число Фруда, число Эйлера, число Прандтля, число Пекле.
Наиболее часто в инженерных гидравлических расчетах используется критерий Рейнольдса.
Число (критерий) Рейнольдса отражает отношение сил инерции к силам вязкого трения. В инженерных расчетах число Рейнольдса позволяет определить режим течения жидкости, что в свою очередь непроходимо для расчета гидравлических потерь.
Число Фруда отражает отношение между действующими на элементарный объём силами инерции и некой внешней силой, в поле которой происходит движение частиц жидкости или газа.
Число Пекле является важным критерием подобия для процессов конвективного теплообмена, этот критерий отражает соотношение между конвективными и молекулярными процессами переноса тепла.
Число Прандтдя характеризует влияние физических свойств теплоносителя на теплоотдачу, является одним из важнейших критериев подобия тепловых процессов в жидкостях и газах.
Число Маха
При рассмотрении течения газа важным критерием является число Маха - отношение скорости течения газа U к скорости звука a.
- M=U/a
- M < 0,15...0,2
- ρ=const
Чем выше число Маха тем в большей степени проявляется сжимаемость среды.
Число Вебера
В тех случаях, когда течение жидкости происходит со свободной поверхности важно число Вебера.
Число Нуссельта
Если течение жидкости сопровождается теплообменом используется число Нуссельта, зависящее от коэффициента теплоотдачи α.
