Применение уравнения количества движения
Перепишем уравнение количества движения в следующем виде: . Вследствие равенства сил действия и противодействия сила R, с которой стенка действует на жидкость, равна силе N, с которой жидкость действует на стенку, и направлена в обратную сторону: . Тогда . В этом случае – статическая составляющая реакции потока; вектор – динамическая составляющая реакции потока. Нагрузки на стенки канала от сил давлений необходимо производить по избыточным по сравнению с окружающей средой давлениям, поэтому в соответствующих членах уравнения и – избыточные давления. Сила действия струи на стенку. Определим силу воздействия потока жидкости на безграничную стенку (известны скорость, площадь сечения потока и плотность жидкости) – см. рис. 3.8(б). Выделим штриховой линией фиксированный объем жидкости. Давление внутри струи и по поверхности жидкости равно атмосферному, скорость на стенке направлена перпендикулярно скорости струи, поэтому в проекции на направление скорости струи, даст нуль. Вес жидкости аналогично тоже даст нуль. Исходя из выше сказанного, статическая составляющая реакции потока равна нулю. Уравнение, выражающее теорему Эйлера, для направления, совпадающего с вектором скорости истечения, будет иметь вид: , или . Определим силу действия свободной струи, вытекающей из отверстия или насадка, на неподвижную стенку конической формы с осью, совпадающей с осью струи (рис. 3.9). Сечениями 1-1 и 2-2 выделим участок потока. Так как давление во входом и выходном сечениях равно атмосферному, то избыточное давление, действующее на поток в рассматриваемых сечениях, равно нулю. , . Весом жидкости, трением потока о стенки пренебрегаем, поэтому из уравнения Бернулли, записанного для сечений 1-1 и 2-2, получаем, что . В виду осевой симметрии потока сила его действия на стенку направлена вдоль оси. Спроектировав на это направление векторы сил, получим .
рис. 3.9 Частные случаи. 1. Струя натекает на плоскую стенку, перпендикулярную потоку α=900: . 2. Стенка имеет чашеобразную форму, струя поворачивается на угол α=1800: . Определим силу действия струи на плоскую неподвижную стенку, расположенную под углом α к оси струи (рис. 3.10). Принимаем, что жидкость растекается по поверхности стенки только двумя потоками, массовые расходы которых равны Qm2 и Qm3. Для того, чтобы жидкость не могла растекаться в боковые стороны (перпендикулярно к плоскости чертежа), стенке придаем форму желоба. Принимаем, что силы трения по поверхности стенки пренебрежимо малы. При этом сила N действия струи на стенку направлена перпендикулярно стенке. Выделим сечениями 1-1, 2-2 и 3-3 участок потока. Так как избыточное давление, действующее в рассматриваемых сечениях равно нулю, а вес жидкости пренебрежимо мал, статическая реакция потока равна нулю.
Используя последние два уравнения можно определить расходы и .
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (903)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |