зависимость скорости от площади сечения (2 видео)

Содержание

Движение жидкости по трубам. Зависимость давления жидкости от скорости ее течения
Давление в движущейся жидкости. Закон Бернулли
Расчет скорости потока жидкости или газа
Зависимость между площадью поперечного сечения канала и скоростью газа
Зависимость между площадью поперечного сечения канала и скоростью газа
📺 Видео

Видео:Зависимость скорости реакции от концентрации реагентовСкачать

Движение жидкости по трубам. Зависимость давления жидкости от скорости ее течения

Движение жидкости по трубам.
Зависимость давления жидкости от скорости ее течения

Стационарное течение жидкости. Уравнение неразрывности

Рассмотрим случай, когда невязкая жидкость течет по горизонтальной цилиндрической трубе с изменяющимся поперечным сечением.

Течение жидкости называют стационарным, если в каждой точке пространства, занимаемого жидкостью, ее скорость с течением времени не изменяется. При стационарном течении через любое поперечное сечение трубы за равные промежутки времени переносятся одинаковые объемы жидкости.

Жидкости практически несжимаемы, т. е. можно считать, что данная масса жидкости всегда имеет неизменный объем. Поэтому одинаковость объемов жидкости, проходящих через разные сечения трубы, означает, что скорость течения жидкости зависит от сечения трубы.

Пусть скорости стационарного течения жидкости через сечения трубы S1 и S2 равны соответственно v1 и v2. Объем жидкости, протекающей за промежуток времени t через сечение S1, равен V1=S1v1t, а объем жидкости, протекающей за то же время через сечение S2, равен V2=S2v2t. Из равенства V1=V2 следует, что

Соотношение (1) называют уравнением неразрывности. Из него следует, что

Следовательно, при стационарном течении жидкости скорости движения ее частиц через разные поперечные сечения трубы обратно пропорциональны площадям этих сечений.

Давление в движущейся жидкости. Закон Бернулли

Увеличение скорости течения жидкости при переходе из участка трубы с большей площадью поперечного сечения в участок трубы с меньшей площадью поперечного сечения означает, что жидкость движется с ускорением.

Согласно второму закону Ньютона, причиной ускорения является сила. Этой силой в данном случае является разность сил давления, действующих на текущую жидкость в широкой и узкой частях трубы. Следовательно, в широкой части трубы давление жидкости должно быть больше, чем в узкой. Это можно непосредственно наблюдать на опыте. На рис. показано, что на участках разного поперечного сечения S1 и S2 в трубу, по которой течет жидкость, вставлены манометрические трубки.

Как показывают наблюдения, уровень жидкости в манометрической трубке у сечения S1 трубы выше, чем у сечения S2. Следовательно, давление в жидкости, протекающей через сечение с большей площадью S1, выше, чем давление в жидкости, протекающей через сечение с меньшей площадью S2. Следовательно, при стационарном течении жидкости в тех местах, где скорость течения меньше, давление в жидкости больше и, наоборот, там, где скорость течения больше, давление в жидкости меньше. К этому выводу впервые пришел Бернулли, поэтому данный закон называется законом Бернулли.

Разборка решения задач:

ЗАДАЧА 1. Вода течет в горизонтально расположенной трубе переменного сечения. Скорость течения в широкой части трубы 20 см/с. Определить скорость течения воды в узкой части трубы, диаметр которой в 1,5 раза меньше диаметра широкой части.

ЗАДАЧА 2. В горизонтально расположенной трубе сечением 20 см2 течет жидкость. В одном месте труба имеет сужение сечением 12 см2. Разность уровней жидкости в манометрических трубках, установленных в широкой и узкой частях трубы, равна 8 см. Определить объемный расход жидкости за 1 с.

ЗАДАЧА 3. К поршню спринцовки, расположенной горизонтально, приложена сила 15 Н. Определить скорость истечения воды из наконечника спринцовки, если площадь поршня 12 см2.

Видео:Парадокс сужающейся трубыСкачать

Расчет скорости потока жидкости или газа

Скорость потока — это постоянное перемещение масс жидкости или газа в заданном направлении.

Формула расчета скорости потока:

V — скорость потока;
Q — расход жидкости или газа;
S — площадь сечения.

Быстро выполнить эту простейшую математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.

На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор расчета скорости потока жидкости или газа. Рассчитать скорость потока просто — необходимо знать расход жидкости или газа и площадь сечения.

Видео:СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ. ПЛОЩАДЬ СОПРИКОСНОВЕНИЯ.Скачать

Зависимость между площадью поперечного сечения канала и скоростью газа

Видео:Задачи на скорость реакции в зависимости от концентрации реагентовСкачать

Зависимость между площадью поперечного сечения канала и скоростью газа

Когда определенное количество газа движется по каналу переменного сечения, скорость газа изменяется. Зависимость между скоростью газа и поперечным сечением пути потока задается уравнением расхода 8. 1, это также включает плотность газов. Если газ движется с малой скоростью, или капля жидкости, которую можно считать постоянной по плотности, движется по каналу, то сужение канала Скорость увеличивается, и наоборот. Однако, поскольку газ движется с высокой скоростью, плотность резко меняется, и одного уравнения течения недостаточно, чтобы установить связь с поперечным сечением канала И скорость газа. Связь между изменением скорости и плотностью газа задается уравнением Бернулли 9. 5.

Таким образом, уравнение течения 8. 1 и уравнение Бернулли 9. 5 Сформируйте систему из 2 equations. By исключив плотность из этих уравнений, можно найти зависимость между скоростью газа и поперечным сечением канала. Поскольку уравнение Бернулли описывается в дифференциальной форме, уравнение течения также должно быть представлено в дифференциальной форме form. To сделайте это, различая обе стороны уравнения 8. 1 Подарок y — 1-d a w — yes ya-0. 9. 2 2 Теперь, если мы разделим все термины на продукт dar 1 и уменьшим его, мы получим 9. 23 да п Уравнение 8. 1 напротив, уравнение дифференциальной формы 9.

Теплообменники регенеративного типа могут работать в двух режимах: непрерывно или единичной операцией, так что теплообменник, насадка которого была нагрета до определенной температуры, используется для нагрева жидкости на определенный период. Людмила Фирмаль

23 Связывает не само сечение, скорость, плотность, а относительное изменение в любом месте канала. Дифференцируем правую часть уравнения Бернулли 9. 5 и умножаем полученное уравнение на отношение да да yes2 2ach да б ————-дата—. 2 2 да 9. 24 Если переместить все члены уравнения 9. 5 влево, то получится О, да. 9. 25 23 получаем Или Мультипликационный на 1 Ар Атья 4 1 п И АО. Е а — 2-в- iv s Да. 9. 26 Если вычесть уравнение 9. 25 из последнего уравнения b2-a21 a-0 9. 27 найдено НЛ1 4 ад ад2 Соотношение скорости и скорости звука через m дает окончательное уравнение, связывающее изменение скорости и изменение поперечного сечения пути потока. Лга Ад-М2 1 9. 28 Формула 9.

28 Показывает, что при движении газа в дозвуковом m 1 и сверхзвуковом m 1 режимах зависимость между изменением площади поперечного сечения потока и изменением скорости различна. Дозвуковое течение, м 1. In в этом случае знаменатель правой части выражения 9. 28 является отрицательным значением. Если поперечное сечение увеличено e 0, то правая сторона будет отрицательной Левая сторона, равная ей, также отрицательна и требует снижения скорости. Уменьшение площади поперечного сечения u 0. Тот. .Таким образом, в 3 сужающихся каналах дозвуковой поток ускоряется, а в расширяющемся-замедляется .Это схематично показано на рис .

Другие параметры изменяются как скорость changes .In в коническом канале в сопле давление уменьшается вдоль газа, которое уменьшается за счет снижения температуры газа Скорость распространения звука в Газе .Расширяющийся канал газодиффузионный газ вдоль входа газа увеличение скорости газа Сверхзвуковой поток .М 1 .In это дело, знамя .l является положительным и соответствует символу .Следующий сверхзвуковой поток должен ускориться и двигаться в расширяющемся канале aaa 0 0 и М 1 М Рисунок 9 .2 .Изменение параметров газа при перемещении сопла Локальная скорость звука низкая дозвуковой газ больше локальной скорости звука сверхзвуковой поток — ТТ 777777 Икс а-скорость пузырькового газа Б-скорость Замедлить АУ 0 — узкий канал 0 рис .

Полученные таким образом два уравнения являются уравнениями в частных производных с двумя неизвестными температурами (жидкости, протекающей через теплообменник, и твердой насадки) как функции времени и положения х. Людмила Фирмаль

В отличие от того, что происходит с дозвуковым потоком, сверхзвуковое сопло должно быть расширяемым .По мере того как газ движется со сверхзвуковой скоростью по расширяющимся каналам, скорость газа увеличивается, а звуковое давление, температура и скорость звука в Газе возрастают .decreases .As показано Рисунок 9 .2, б, правильно .На рисунке 9 .2 .6 слева показано, как необходимо изменять параметры сверхзвукового течения в узком канале в соответствии с формулой 9 .28 .Но По какой-то причине и главным образом из-за эффектов трения, медленное движение сверхзвукового потока в узком канале неустойчиво .Плавное торможение сверхзвуковой скорости Течение в узком канале практически отсутствует unworkable .It сопровождается появлением так называемой ударной волны см .