Cтраница 3
Обратим теперь внимание на то, что слева в уравнении (3.30), как и в остальных уравнениях движения, фигурируют средние по элементарному макрообъему скорости, а в правой части, строго говоря, должны стоять локальные значения относительной скорости жидкости, относящиеся к фиксированным точкам внутри этого объема, а именно, значения скорости жидкости на бесконечном ( в масштабе-диаметра твердой частицы) удалении от нее. При отождествлении скоростей в правой и левой частях уравнения (3.30) фактически принимается гипотеза, что-средняя скорость совпадает с ее локальным значением вдали от твердой частицы. Очевидно, что это предположение нестрого, а отклонения от него растут с ростом концентрации твердых частиц. [31]
Предположим, что частицы сферические и их радиус равен Я, объемная концентрация с мала, р и ( х - константы, инерционные силы пренебрежимо малы по сравнению с силами вязкостной, следовательно, 2pVo / n - С 1, где V0 - - относительная скорость жидкости вдали от частицы. [32]
На рис. 172 изображена схема скоростей жидкости на входе и выходе аксиальной турбинки, где приняты обозначения: сх и с2 - абсолютные скорости жидкости на входе и выходе; и - окружная скорость турбинки, соответствующая радиусу г при угле наклона лопасти ф к плоскости, перпендикулярной к ее оси; wl и wz - относительные скорости жидкости на входе и выходе; ai и а2 - углы между абсолютными и переносными ( окружными) скоростями на входе и выходе. [33]
![]() |
Треугольник скоростей.| Схема распределения относительных скоростей в канале колеса при бесконечном числе лопастей. [34] |
В таком колесе поток жидкости становится симметричным относительно оси колеса. Относительная скорость жидкости направлена по касательной к поверхности лопасти в рассматриваемой точке. [35]
Если размер частиц очень мал ( d К0), то они полностью следуют за турбулентными пульсациями. При этом относительная скорость жидкости ( по отношению к частице) равна нулю, и движение частицы носит квазистационарный характер. Толщина диффузионного слоя при исчезающе малых относительных скоростях становится того же порядка, что и размер частицы. Поэтому слой теряет устойчивые границы: он размывается проходящими вблизи частицы турбулентными пульсациями масштаба Я [ Я0, для которых силы вязкости играют заметную роль. Такой режим движения частицы называют вязким. [36]
![]() |
Зависимость ваемого гидромуфтой. [37] |
При малых скольжениях относительные скорости жидкости невелики, поэтому этот вид потерь большой роли не играет. При этих режимах большое значение имеют различные вихревые потери, и, как показал опыт, увеличение числа лопаток улучшает работу гидромуфты и ведет к значительному увеличению ее энергоемкости. [38]
Уравнения механики справедливы и во вращающихся системах, если в дополнение к действующим в абсолютной системе силам добавить две массовые силы ( силы инерции), соответствующие центростремительному и кориолисову ускорениям, взятым с обратным знаком. Кориолисово ускорение направлено по нормали к относительной скорости жидкости, и поэтому при вычислении третьего интеграла в уравнении (2.27) даст результат, равный нулю. [39]
Щелевой поток является причиной образования плоской струи, распространяющейся вдоль поверхности камеры. Струя вытекает из радиального зазора у периферии лопасти. В радиальном зазоре можно выделить два явления, соответственно вызывающие образование двух составляющих относительной скорости жидкости. [40]
Здесь мы ограничимся случаем настолько малых чисел Рейнольдса ( представляющих собой меру относительной важности сил инерции по сравнению с силами вязкости), что они гарантируют ламинарное течение в трубе. Если это условие не выполняется, то турбулентные пульсации основного потока, движущегося по трубе, могут заставить частицы достаточно быстро диффундировать в радиальном направлении. Тогда даже при сравнимых с единицей Йег локальное возмущенное течение вокруг отдельной частицы суспензии можно считать вязким; при этом силами инерции можно пренебречь, поскольку соответствующее число Рейнольдса в этом случае определяется размером частицы а и относительной скоростью жидкости в окрестности частицы. [41]
![]() |
Треугольники скоростей подобных насосов. [42] |
Треугольник ABC образован скоростями ы, ш и с, относящимися к выходной кромке лопасти рабочего колеса натуры. В этом треугольнике сторона АС выражает в некотором масштабе окружную скорость на выходе из рабочего колеса. Сторона АВ в том же масштабе выражает абсолютную скорость с выхода жидкости из рабочего колеса натурального насоса. Сторона треугольника СВ выражает относительную скорость шг жидкости при выходе из рабочего колеса. [43]
![]() |
Треугольник скоростей на выходе из рабочего колеса. [44] |
Наличие сил инерции приводит к неравномерному распределению скорости по окружности рабочего колеса. Действительно, лопатки рабочего колеса преодолевают силы инерции жидкости. Поэтому давление на рабочей стороне лопатки ( сторона, направленная по ходу вперед) больше, чем на тыльной. Следовательно, по уравнению Бернулли относительная скорость жидкости на рабочей стороне должна быть меньше, чем на тыльной. [45]