Молекулярная физика. Часть 4. Ларионов А.Н - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

15
где ζ – коэффициент , характеризующий дополнительные потери напора при
внезапном расширении потока.
Рассмотрим поток, который внезапно расширяется от диаметра d
1
до
диаметра d
2
(рис .5). Экспериментально установлено , что поток, выходящий из
узкой трубки, не сразу запол-
няет все поперечное сечение
широкой трубки. В месте рас -
ширения жидкость отрывается
от стенок и далее движется в
виде свободной струи, отде-
ленной от остальной жидкос-
ти поверхностью раздела . Эта
поверхность неустойчива , за
ней возникают вихри , в ре-
зультате чего струя перемеши-
вается с окружающей жидкос-
тью . Струя постепенно расши-
ряется, пока на некотором рас -
стоянии L от начала расшире-
ния не заполнит все сече
ние
широкой трубы .
В кольцевом пространстве между струей и стенками трубки жидкость на-
ходится в вихревом движении. Благодаря отрыву потока и связанному с ним
вихреобразованию на участке трубки между сечениями 1 – 1 и 2 – 2 возника -
ют значительные потери напора . Для определения потерь напора , обусловлен-
ных внезапным расширением потока , обозначим средние скорости потока и
давления в сечениях 1 – 1 и 2 – 2 соответственно символами: u
1
, u
2
, p
1
, p
2
.
Согласно уравнению Бернулли , потери напора между сечениями 1–1 и
2– -2 (в предположении, что α
1
=α
2
=1) равны :
22
1122
12...
22
1212
22
.
2
âíðàñø
pupu
h
gggg
ppuu
gg
ρρ
ρ
−
∆=+−−=
⋅⋅⋅⋅
−−
=+
⋅⋅
( 8 )
Количество движения в объеме А (рис .5) между сечениями 1–1 и 2–2 не
изменяется. Поэтому для этих двух сечений можно записать:
(p
1
– p
2
)·ω
2
= Q·ρ·(u
2
– u
1
), 
                                        15

где ζ – коэффициент, характеризующий дополнительные потери напора при
внезапном расширении потока.
      Рассмотрим поток, который внезапно расширяется от диаметра d1 до
диаметра d2 (рис.5). Экспериментально установлено, что поток, выходящий из
                                                узкой трубки, не сразу запол-
                                                няет все поперечное сечение
                                                широкой трубки. В месте рас-
                                                ширения жидкость отрывается
                                                от стенок и далее движется в
                                                виде свободной струи, отде-
                                                ленной от остальной жидкос-
                                                ти поверхностью раздела. Эта
                                                поверхность неустойчива, за
                                                ней возникают вихри, в ре-
                                                зультате чего струя перемеши-
                                                вается с окружающей жидкос-
                                                тью. Струя постепенно расши-
                                                ряется, пока на некотором рас-
                                                стоянии L от начала расшире-
                                                ния не заполнит все сечение
                                                широкой трубы.
      В кольцевом пространстве между струей и стенками трубки жидкость на-
ходится в вихревом движении. Благодаря отрыву потока и связанному с ним
вихреобразованию на участке трубки между сечениями 1 – 1 и 2 – 2 возника-
ют значительные потери напора. Для определения потерь напора, обусловлен-
ных внезапным расширением потока, обозначим средние скорости потока и
давления в сечениях 1 – 1 и 2 – 2 соответственно символами: u1, u2, p1, p2 .
      Согласно уравнению Бернулли, потери напора между сечениями 1–1 и
2– -2 (в предположении, что α1=α2=1) равны:

                                       p1   u12   p2   u22
                ∆h1−2.âí . ðàñø .   =     +     −    −     =
                                      ρ⋅g 2⋅g ρ⋅g 2⋅g
                  p1 −p2 u12 −u22                                   (8)
                =       +         .
                   ρ⋅g     2⋅g
     Количество движения в объеме А (рис.5) между сечениями 1–1 и 2–2 не
изменяется. Поэтому для этих двух сечений можно записать:

                         (p1 – p2)·ω2 = Q·ρ·(u2 – u1 ),

Страницы