ფიზიკური ენციკლოპედია. 5 ტომად. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. მთავარი რედაქტორი A.M. პროხოროვი. 1988 .

ნახეთ, რა არის "LAMINAR FLOW" სხვა ლექსიკონებში:

თანამედროვე ენციკლოპედია

ლამინარული ნაკადი- (ლათინური ლამინა ფირფიტიდან, ზოლიდან), სითხის ან აირის მოწესრიგებული ნაკადი, რომელშიც სითხე (გაზი) მოძრაობს, თითქოსდა, დინების მიმართულების პარალელურად ფენებად. ლამინარული ნაკადი შეინიშნება ან ნაკადების დროს ... ... ილუსტრირებული ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- (ლათ. lamina plate strip), ნაკადი, რომელშიც სითხე (ან აირი) მოძრაობს ფენებად შერევის გარეშე. ლამინირებული ნაკადის არსებობა შესაძლებელია მხოლოდ გარკვეულ, ე.წ. კრიტიკული, რეინოლდსის ნომერი Recr. რესთან ერთად…… დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- (ლათინური lamina plate, ზოლიდან * a. ლამინარული ნაკადი; n. Laminarstromung, laminare Stromung; f. ecoulement laminaire, courant laminaire; i. corriente laminar, torrente laminar) სითხის ან აირის მოწესრიგებული ნაკადი, სითხესთან ერთად. ..... გეოლოგიური ენციკლოპედია

- (ლათინური ლამინის ფირფიტიდან, ზოლიდან) ბლანტი სითხის ნაკადი, რომელშიც გარემოს ნაწილაკები მოწესრიგებულად მოძრაობენ ფენებში და ფენებს შორის მასის, იმპულსის და ენერგიის გადაცემის პროცესები ხდება მოლეკულურ დონეზე. L.t-ის ტიპიური მაგალითი. ტექნოლოგიის ენციკლოპედია

LAMINAR FLOW, სითხის ან აირის სტაბილური ნაკადი აგიტაციის გარეშე. სითხე ან აირი მოძრაობს ფენებად, რომლებიც სრიალებს ერთმანეთის წინააღმდეგ. როდესაც ფენების სიჩქარე იზრდება, ან სიბლანტე მცირდება... ... სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი - ბლანტი სითხის (ან აირის) მოძრაობა, რომელშიც სითხე (ან აირი) მოძრაობს ცალკეულ პარალელურ ფენებში ტურბულენტობისა და ერთმანეთთან შერევის გარეშე (ტურბულენტურისგან განსხვავებით (იხ.)). შედეგად (მაგალითად, მილში), ამ ფენებს აქვთ ... ... დიდი პოლიტექნიკური ენციკლოპედია

ლამინარული ნაკადი- წყლის ან ჰაერის მშვიდი, მოწესრიგებული მოძრაობა, რომელიც მოძრაობს დინების მიმართულების პარალელურად, ტურბულენტური დინებისგან განსხვავებით... გეოგრაფიის ლექსიკონი

ლამინარული ნაკადისითხეს უწოდებენ ფენოვან ნაკადს თხევადი ნაწილაკების შერევის გარეშე და სიჩქარისა და წნევის პულსაციის გარეშე.

სიჩქარის განაწილების კანონი მრგვალი მილის კვეთაზე მოძრაობის ლამინირებულ რეჟიმში, რომელიც დაადგინა ინგლისელმა ფიზიკოსმა ჯ. სტოკსმა, აქვს ფორმა

,

სადაც
,

- წნევის დაკარგვა სიგრძის გასწვრივ.

ზე
, ე.ი. მილის ღერძზე
,

.

ლამინარული მოძრაობით, სიჩქარის დიაგრამას მილის განივი მონაკვეთის გასწვრივ ექნება კვადრატული პარაბოლის ფორმა.

სითხის მოძრაობის ტურბულენტური რეჟიმი

ტურბულენტურიეწოდება დინება, რომელსაც თან ახლავს სითხის ინტენსიური შერევა და სიჩქარისა და წნევის პულსაცია.

მორევების არსებობისა და სითხის ნაწილაკების ინტენსიური შერევის შედეგად ტურბულენტური დინების ნებისმიერ წერტილში დროის მოცემულ მომენტში, ჩნდება მყისიერი ადგილობრივი სიჩქარე მნიშვნელობითა და მიმართულებით. u, და ამ წერტილში გამავალი ნაწილაკების ტრაექტორია განსხვავებული ფორმაა (ისინი სხვადასხვა პოზიციებს იკავებენ სივრცეში და აქვთ სხვადასხვა ფორმა). მყისიერი ადგილობრივი სიჩქარის დროის ასეთ რყევას ეწოდება სიჩქარის ტალღა. იგივე ხდება ზეწოლისას. ამრიგად, ტურბულენტური მოძრაობა არასტაბილურია.

საშუალო ადგილობრივი სიჩქარე ū - ფიქტიური საშუალო სიჩქარე ნაკადის მოცემულ წერტილში საკმარისად ხანგრძლივი დროის განმავლობაში, რომელიც, მიუხედავად მყისიერი სიჩქარის მნიშვნელოვანი რყევებისა, რჩება პრაქტიკულად მუდმივი მნიშვნელობით და ნაკადის ღერძის პარალელურად.

პ პრანდტლის შესახებ ტურბულენტური ნაკადი შედგება ორი რეგიონისგან: ლამინარული ქვეფენადა ტურბულენტური ბირთვინაკადი, რომელთა შორის არის კიდევ ერთი ტერიტორია - გარდამავალი ფენა. ჰიდროდინამიკაში ლამინარული ქვეფენისა და გარდამავალი ფენის კომბინაციას ჩვეულებრივ უწოდებენ სასაზღვრო ფენა.

ლამინარული ქვეფენა, რომელიც მდებარეობს პირდაპირ მილის კედლებთან, აქვს ძალიან მცირე სისქე δ , რომელიც შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით

.

გარდამავალ ფენაში ლამინარული ნაკადი უკვე დარღვეულია ნაწილაკების განივი მოძრაობით და რაც უფრო შორს არის წერტილი მილის კედლიდან, მით უფრო მაღალია ნაწილაკების შერევის ინტენსივობა. ამ ფენის სისქეც მცირეა, მაგრამ მისი მკაფიო საზღვრის დადგენა რთულია.

ნაკადის თავისუფალი ჯვრის მონაკვეთის ძირითადი ნაწილი უკავია ნაკადის ბირთვს, რომელშიც შეინიშნება ნაწილაკების ინტენსიური შერევა, შესაბამისად, სწორედ ეს ბირთვი ახასიათებს მთლიანი ნაკადის ტურბულენტურ მოძრაობას.

ჰიდრავლიკურად გლუვი და უხეში მილების კონცეფცია

პ მილების, არხების, უჯრების კედლების ზედაპირს აქვს ერთი ან სხვა უხეშობა. უხეშობის პროგნოზების სიმაღლე ასო Δ-ით ავღნიშნოთ. მნიშვნელობა Δ ეწოდება აბსოლუტური უხეშობადა მისი კავშირი მილის დიამეტრთან (Δ/d) - შედარებითი უხეშობა; ფარდობითი უხეშობის ორმხრივი ეწოდება შედარებით სიგლუვეს(დ/Δ).

ლამინირებული ქვეფენის სისქის თანაფარდობიდან გამომდინარე δ და უხეშობის პროგნოზების სიმაღლეები Δ განასხვავებენ ჰიდრავლიკურად გლუვიდა უხეშიმილები. თუ ლამინარული ქვეფენა მთლიანად ფარავს მილის კედლებზე არსებულ ყველა გამონაყარს, ე.ი. δ>Δ, მილები ითვლება ჰიდრავლიკურად გლუვებად. at δ<Δ трубы считаются гидравлически шероховатыми. Так как значение δ зависит от Re, то одна и та же труба может быть в одних и тех же условиях гидравлически гладкой (при малых Re), а в других – шероховатой (при больших Re).

ლექცია #9

ჰიდრავლიკური დაკარგვა

ᲖᲝᲒᲐᲓᲘ ᲘᲜᲤᲝᲠᲛᲐᲪᲘᲐ.

როდესაც რეალური სითხის ნაკადი მოძრაობს, ხდება წნევის დაკარგვა, რადგან ნაკადის სპეციფიკური ენერგიის ნაწილი იხარჯება სხვადასხვა ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობის გადალახვაზე. თავის დაკარგვის რაოდენობრივი განსაზღვრა თ პ ჰიდროდინამიკის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პრობლემაა, რომლის ამოხსნის გარეშე ბერნულის განტოლების პრაქტიკული გამოყენება შეუძლებელია:

სადაც α – კინეტიკური ენერგიის კოეფიციენტი ტოლია 1,13 ტურბულენტური ნაკადისთვის და 2 ლამინარული ნაკადისთვის; ვ- საშუალო ნაკადის სიჩქარე; თ- ნაკადის სპეციფიური მექანიკური ენერგიის დაქვეითება 1 და 2 მონაკვეთებს შორის არეალში, რაც ხდება შიდა ხახუნის ძალების შედეგად.

სპეციფიკური ენერგიის დაკარგვა (წნევა), ან, როგორც მათ ხშირად უწოდებენ, ჰიდრავლიკური დანაკარგები, დამოკიდებულია არხის ფორმაზე, ზომაზე, სითხის დინების სიჩქარესა და სიბლანტეზე და ზოგჯერ მასში არსებულ აბსოლუტურ წნევაზე. სითხის სიბლანტე, თუმცა ეს არის ყველა ჰიდრავლიკური დანაკარგის ძირითადი მიზეზი, ყოველთვის არ ახდენს მნიშვნელოვან გავლენას მათ სიდიდეზე.

როგორც ექსპერიმენტებმა აჩვენა, ბევრ, მაგრამ არა ყველა შემთხვევაში, ჰიდრავლიკური დანაკარგები დაახლოებით პროპორციულია სითხის ნაკადის სიჩქარის მეორე სიმძლავრის მიმართ, ამიტომ ჰიდრავლიკაში მიღებულია ხაზოვანი ერთეულებში მთლიანი თავის ჰიდრავლიკური დანაკარგების გამოხატვის შემდეგი ზოგადი გზა. :

,

ან წნევის ერთეულებში

.

ეს გამოთქმა მოსახერხებელია, რადგან მასში შედის განზომილებიანი პროპორციულობის კოეფიციენტი ζ დაურეკა დაკარგვის ფაქტორი,ან წინააღმდეგობის კოეფიციენტი, რომლის მნიშვნელობა მოცემული არხისთვის პირველ უხეშ მიახლოებაში მუდმივია.

ზარალის კოეფიციენტი ζ, ამრიგად, არსებობს დაკარგული თავის თანაფარდობა სიჩქარის თავთან.

ჰიდრავლიკური დანაკარგები ჩვეულებრივ იყოფა ადგილობრივ დანაკარგებად და ხახუნის დანაკარგებად სიგრძის გასწვრივ.

მ ბუნებრივი დანაკარგებიენერგია გამოწვეულია ეგრეთ წოდებული ადგილობრივი ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობის, ე.ი. არხის ფორმისა და ზომის ლოკალური ცვლილებები, რაც იწვევს ნაკადის დეფორმაციას. როდესაც სითხე მიედინება ადგილობრივ წინააღმდეგობებში, მისი სიჩქარე იცვლება და ჩვეულებრივ ჩნდება დიდი მორევები. ეს უკანასკნელი წარმოიქმნება იმ ადგილის მიღმა, სადაც ნაკადი გამოეყოფა კედლებიდან და წარმოადგენს უბნებს, რომლებშიც სითხის ნაწილაკები ძირითადად მოძრაობენ დახურულ მოსახვევებში ან მათთან ახლოს მდებარე ტრაექტორიების გასწვრივ.

ადგილობრივი წნევის დანაკარგები განისაზღვრება ვაისბახის ფორმულით შემდეგნაირად:

,

ან წნევის ერთეულებში

,

სადაც ვარის საშუალო კვეთის სიჩქარე მილში, რომელშიც დამონტაჟებულია ეს ადგილობრივი წინააღმდეგობა.

თუ მილის დიამეტრი და, შესაბამისად, მასში სიჩქარე იცვლება სიგრძის გასწვრივ, მაშინ უფრო მოსახერხებელია ავიღოთ უფრო დიდი სიჩქარე, როგორც საპროექტო სიჩქარე, ე.ი. ის, რომელიც შეესაბამება მილის უფრო მცირე დიამეტრს.

თითოეული ადგილობრივი წინააღმდეგობა ხასიათდება წინააღმდეგობის კოეფიციენტის საკუთარი მნიშვნელობით ζ , რომელიც ხშირ შემთხვევაში შეიძლება ჩაითვალოს დაახლოებით მუდმივი ადგილობრივი წინააღმდეგობის მოცემული ფორმისთვის.

ხახუნის დაკარგვასიგრძის გასწვრივ, ეს არის ენერგიის დანაკარგები, რომლებიც ხდება სუფთა სახით მუდმივი კვეთის სწორ მილებში, ე.ი. ერთიანი ნაკადით და იზრდება მილის სიგრძის პროპორციულად. განხილული დანაკარგები გამოწვეულია სითხეში შიდა და, შესაბამისად, ხდება არა მხოლოდ უხეშ, არამედ გლუვ მილებშიც.

ხახუნის თავების დაკარგვა შეიძლება გამოიხატოს ჰიდრავლიკური დანაკარგების ზოგადი ფორმულით, ე.ი.

,

თუმცა კოეფიციენტი უფრო მოსახერხებელია ζ შეაერთეთ შედარებით გრძელი მილით ლ/ დ.

ავიღოთ მრგვალი მილის მონაკვეთი მისი დიამეტრის ტოლი სიგრძით და ავღნიშნოთ მისი დანაკარგის კოეფიციენტი λ . შემდეგ მთელი მილისთვის ლ და დიამეტრი დ. დანაკარგის ფაქტორი იქნება ლ/ დ ჯერ მეტი:

.

შემდეგ ხახუნის გამო წნევის დაკარგვა განისაზღვრება ვაისბახ-დარსის ფორმულით:

,

ან წნევის ერთეულებში

.

უგანზომილებიანი კოეფიციენტი λ დაურეკა ხახუნის დაკარგვის კოეფიციენტი სიგრძეზე,ან დარსის კოეფიციენტი.ის შეიძლება ჩაითვალოს პროპორციულობის კოეფიციენტად ხახუნის გამო წნევის დაკარგვასა და მილის ფარდობითი სიგრძისა და სიჩქარის თავის ნამრავლს შორის.

ჰ კოეფიციენტის ფიზიკური მნიშვნელობის გარკვევა არ არის რთული λ თუ გავითვალისწინებთ სიგრძის ცილინდრული მოცულობის მილში ერთგვაროვანი მოძრაობის მდგომარეობას ლდა დიამეტრი დ, ე.ი. მოცულობაზე მოქმედი ძალების ჯამის ნულის ტოლობა: წნევის ძალები და ხახუნის ძალები. ამ თანასწორობას აქვს ფორმა

,

სადაც - ხახუნის სტრესი მილის კედელზე.

თუ განიხილება
, შენ შეგიძლია მიიღო

,

იმათ. კოეფიციენტი λ არის მილის კედელზე ხახუნის სტრესის თანაფარდობის პროპორციული მნიშვნელობა საშუალო სიჩქარიდან განსაზღვრულ დინამიურ წნევასთან.

მუდმივი ჯვრის მონაკვეთის მილის გასწვრივ შეუკუმშვადი სითხის მოცულობითი ნაკადის მუდმივობის გამო, სიჩქარე და სპეციფიკური კინეტიკური ენერგია ასევე რჩება მუდმივი, მიუხედავად ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობისა და თავის დაკარგვისა. წნევის დაკარგვა ამ შემთხვევაში განისაზღვრება ორი პიეზომეტრის ჩვენებებს შორის სხვაობით.

ლექცია #10

ლამინარი არის ჰაერის ნაკადი, რომელშიც ჰაერის ნაკადები მოძრაობენ ერთი და იგივე მიმართულებით და ერთმანეთის პარალელურად არიან. როდესაც სიჩქარე იზრდება გარკვეულ მნიშვნელობამდე, ჰაერის ნაკადი ტრიალებს, გარდა მთარგმნელობითი სიჩქარისა, ასევე იძენს სწრაფად ცვალებად სიჩქარეებს პერპენდიკულარულად მთარგმნელობითი მოძრაობის მიმართულებაზე. იქმნება ნაკადი, რომელსაც ტურბულენტური, ანუ ქაოტური ეწოდება.

სასაზღვრო ფენა

სასაზღვრო ფენა არის ფენა, რომელშიც ჰაერის სიჩქარე მერყეობს ნულიდან ადგილობრივ ჰაერის სიჩქარესთან მიახლოებულ მნიშვნელობამდე.

როდესაც ჰაერის ნაკადი მიედინება სხეულის ირგვლივ (ნახ. 5), ჰაერის ნაწილაკები არ სრიალებს სხეულის ზედაპირზე, არამედ ნელდება და ჰაერის სიჩქარე სხეულის ზედაპირთან ტოლი ხდება ნულის ტოლი. სხეულის ზედაპირიდან მოშორებისას ჰაერის სიჩქარე ნულიდან იზრდება ჰაერის ნაკადის სიჩქარემდე.

სასაზღვრო ფენის სისქე იზომება მილიმეტრებში და დამოკიდებულია ჰაერის სიბლანტესა და წნევაზე, სხეულის პროფილზე, მისი ზედაპირის მდგომარეობასა და სხეულის მდებარეობაზე ჰაერის ნაკადში. სასაზღვრო ფენის სისქე თანდათან იზრდება წინა კიდემდე. სასაზღვრო ფენაში ჰაერის ნაწილაკების მოძრაობის ბუნება განსხვავდება მის გარეთ მოძრაობის ბუნებისაგან.

განვიხილოთ ჰაერის ნაწილაკი A (ნახ. 6), რომელიც მდებარეობს U1 და U2 სიჩქარით ჰაერის ნაკადებს შორის, ამ სიჩქარის სხვაობის გამო, რომელიც გამოიყენება ნაწილაკების საპირისპირო წერტილებზე, ის ბრუნავს და რაც უფრო უახლოვდება ეს ნაწილაკი. სხეულის ზედაპირი (სადაც განსხვავებაა ყველაზე მაღალი სიჩქარე). სხეულის ზედაპირიდან მოშორებისას ნაწილაკების ბრუნვის მოძრაობა ნელდება და ხდება ნულის ტოლი ჰაერის ნაკადის სიჩქარისა და სასაზღვრო ფენის ჰაერის სიჩქარის თანასწორობის გამო.

სხეულის უკან, სასაზღვრო ფენა გადადის ღვიძლში, რომელიც ბუნდოვანია და ქრება სხეულისგან მოშორებისას. ტურბულენტობა ზემოქმედების ქვეშ ხვდება თვითმფრინავის კუდს და ამცირებს მის ეფექტურობას, იწვევს რხევას (Buffing ფენომენი).

სასაზღვრო ფენა იყოფა ლამინირებულ და ტურბულენტად (სურ. 7). სასაზღვრო ფენის მუდმივი ლამინარული ნაკადით, მხოლოდ შიდა ხახუნის ძალები ჩნდება ჰაერის სიბლანტის გამო, ამიტომ ლამინარული ფენაში ჰაერის წინააღმდეგობა მცირეა.

ბრინჯი. 5

ბრინჯი. 6 ჰაერის ნაკადი სხეულის გარშემო - ნაკადის შენელება სასაზღვრო შრეში

ბრინჯი. 7

ტურბულენტურ სასაზღვრო ფენაში ხდება ჰაერის ნაკადების უწყვეტი მოძრაობა ყველა მიმართულებით, რაც საჭიროებს მეტ ენერგიას შემთხვევითი მორევის მოძრაობის შესანარჩუნებლად და, შედეგად, იქმნება ჰაერის ნაკადის უფრო დიდი წინააღმდეგობა მოძრავ სხეულზე.

კოეფიციენტი Cf გამოიყენება სასაზღვრო ფენის ბუნების დასადგენად. გარკვეული კონფიგურაციის სხეულს აქვს თავისი კოეფიციენტი. ასე რომ, მაგალითად, ბრტყელი ფირფიტისთვის, ლამინირებული სასაზღვრო ფენის წევის კოეფიციენტი არის:

ტურბულენტური ფენისთვის

სადაც Re არის რეინოლდსის რიცხვი, რომელიც გამოხატავს ინერციული ძალების შეფარდებას ხახუნის ძალებთან და განსაზღვრავს ორი კომპონენტის - პროფილის წინააღმდეგობის (ფორმის წინააღმდეგობის) და ხახუნის წინააღმდეგობის თანაფარდობას. რეინოლდსის რიცხვი Re განისაზღვრება ფორმულით:

სადაც V არის ჰაერის ნაკადის სიჩქარე,

I - სხეულის ზომის ხასიათი,

ჰაერის ხახუნის ძალების სიბლანტის კინეტიკური კოეფიციენტი.

როდესაც ჰაერის ნაკადი მიედინება სხეულის გარშემო გარკვეულ წერტილში, სასაზღვრო ფენა იცვლება ლამინარულიდან ტურბულენტურად. ამ წერტილს გარდამავალი წერტილი ეწოდება. მისი მდებარეობა სხეულის პროფილის ზედაპირზე დამოკიდებულია ჰაერის სიბლანტეზე და წნევაზე, ჰაერის ნაკადების სიჩქარეზე, სხეულის ფორმასა და მის პოზიციაზე ჰაერის ნაკადში, ასევე ზედაპირის უხეშობაზე. ფრთების პროფილების შექმნისას, დიზაინერები მიდრეკილნი არიან განათავსონ ეს წერტილი პროფილის წინა კიდიდან რაც შეიძლება შორს, რითაც ამცირებენ ხახუნის წინააღმდეგობას. ამ მიზნით გამოიყენება სპეციალური ლამინირებული პროფილები ფრთის ზედაპირის სიგლუვის გასაზრდელად და რიგი სხვა ღონისძიებები.

ჰაერის ნაკადის სიჩქარის ზრდით ან სხეულის კუთხის ზრდით ჰაერის ნაკადთან მიმართებაში გარკვეულ მნიშვნელობამდე, რაღაც მომენტში, სასაზღვრო ფენა გამოყოფილია ზედაპირიდან, ხოლო ამ წერტილის უკან წნევა მკვეთრად მცირდება. .

იმის გამო, რომ სხეულის უკანა კიდეზე წნევა უფრო დიდია, ვიდრე განცალკევების წერტილის უკან, ხდება ჰაერის საპირისპირო ნაკადი მაღალი წნევის ზონიდან ქვედა წნევის ზონამდე გამყოფი წერტილისკენ, რაც იწვევს ჰაერის ნაკადის გამოყოფა სხეულის ზედაპირიდან (ნახ. 8).

ლამინარული სასაზღვრო ფენა უფრო ადვილად იშლება სხეულის ზედაპირიდან, ვიდრე ტურბულენტური.

უწყვეტობის განტოლება ჰაერის ნაკადის ჭავლისთვის

ჰაერის ნაკადის უწყვეტობის განტოლება (ჰაერის ნაკადის მუდმივობა) არის აეროდინამიკის განტოლება, რომელიც გამომდინარეობს ფიზიკის ძირითადი კანონებიდან - მასის და ინერციის კონსერვაციაზე - და ადგენს კავშირს სიმკვრივეს, სიჩქარესა და შორის. ჰაერის ნაკადის ჭავლის განივი ფართობი.

ბრინჯი. რვა

ბრინჯი. 9

მისი განხილვისას მიღებულია პირობა, რომ შესწავლილ ჰაერს არ ჰქონდეს შეკუმშვის თვისება (სურ. 9).

ცვლადი ჯვრის მონაკვეთის წვეთში, ჰაერის მეორე მოცულობა მიედინება I მონაკვეთზე გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ეს მოცულობა უდრის ჰაერის ნაკადის სიჩქარისა და ჯვრის მონაკვეთის F ნამრავლს.

ჰაერის მეორე მასის ნაკადი m უდრის მეორე ჰაერის ნაკადის ნამრავლს და ჭავლის ჰაერის ნაკადის სიმკვრივეს p. ენერგიის შენარჩუნების კანონის მიხედვით, ნაკადის m1 ჰაერის ნაკადის მასა, რომელიც მიედინება I (F1) მონაკვეთზე, უდრის ამ ნაკადის m2 მასას, რომელიც მიედინება II მონაკვეთზე (F2), იმ პირობით, რომ ჰაერის ნაკადი სტაბილურია. :

m1=m2=კონსტ, (1.7)

m1F1V1=m2F2V2=კონსტ. (1.8)

ამ გამოთქმას ეწოდება ნაკადის ჰაერის ნაკადის ჭავლის უწყვეტობის განტოლება.

F1V1=F2V2= კონსტ. (1.9)

ასე რომ, ფორმულიდან ჩანს, რომ ჰაერის ერთი და იგივე მოცულობა გადის ნაკადის სხვადასხვა მონაკვეთზე დროის გარკვეულ ერთეულში (წამში), მაგრამ სხვადასხვა სიჩქარით.

განტოლებას (1.9) ვწერთ შემდეგი სახით:

ფორმულიდან ჩანს, რომ ჭავლის ჰაერის ნაკადის სიჩქარე უკუპროპორციულია ჭავლის კვეთის ფართობთან და პირიქით.

ამრიგად, ჰაერის ნაკადის ჭავლის უწყვეტობის განტოლება ადგენს ურთიერთობას ჭავლის ჯვრის მონაკვეთსა და სიჩქარეს შორის, იმ პირობით, რომ ჭავლის ჰაერის ნაკადი სტაბილურია.

სტატიკური წნევისა და სიჩქარის სათავე ბერნულის განტოლება

თვითმფრინავის აეროდინამიკა

საჰაერო ხომალდი, რომელიც მასთან შედარებით სტაციონარული ან მოძრავი ჰაერის ნაკადშია, განიცდის ამ უკანასკნელის ზეწოლას, პირველ შემთხვევაში (როდესაც ჰაერის ნაკადი სტაციონარულია) ეს არის სტატიკური წნევა და მეორე შემთხვევაში (როდესაც ჰაერის ნაკადი მოძრაობს. ) ეს არის დინამიური წნევა, მას ხშირად უწოდებენ სიჩქარის წნევას. ნაკადში სტატიკური წნევა მსგავსია სითხის წნევისა დასვენების დროს (წყალი, გაზი). მაგალითად: წყალი მილში, ის შეიძლება იყოს მოსვენებულ მდგომარეობაში ან მოძრაობაში, ორივე შემთხვევაში მილის კედლები წყლის წნევის ქვეშ იმყოფება. წყლის მოძრაობის შემთხვევაში წნევა გარკვეულწილად ნაკლები იქნება, რადგან გაჩნდა სიჩქარის წნევა.

ენერგიის შენარჩუნების კანონის მიხედვით, ჰაერის ნაკადის ენერგია ჰაერის ნაკადის სხვადასხვა მონაკვეთებში არის ნაკადის კინეტიკური ენერგიის ჯამი, წნევის ძალების პოტენციური ენერგია, ნაკადის შიდა ენერგია და ენერგია. სხეულის პოზიციის შესახებ. ეს თანხა არის მუდმივი მნიშვნელობა:

Ekin+Ep+Evn+En=const (1.10)

კინეტიკური ენერგია (ეკინი) - მოძრავი ჰაერის ნაკადის მუშაობის უნარი. ის თანაბარია

სადაც m არის ჰაერის მასა, kgf s2m; ჰაერის ნაკადის V- სიჩქარე, მ/წმ. თუ m მასის ნაცვლად ჩავანაცვლებთ ჰაერის p მასის სიმკვრივეს, მაშინ ვიღებთ ფორმულას სიჩქარის ხელმძღვანელის დასადგენად q (kgf/m2)

პოტენციური ენერგია Ep - ჰაერის ნაკადის უნარი შეასრულოს მუშაობა სტატიკური წნევის ძალების გავლენის ქვეშ. ის უდრის (კგფ-მ)

სადაც Р - ჰაერის წნევა, კგფ/მ2; F არის ჰაერის ნაკადის ძაფის განივი ფართობი, m2; S არის გზა, რომელსაც 1 კგ ჰაერი გადის მოცემულ მონაკვეთზე, m; პროდუქტს SF ეწოდება სპეციფიკური მოცულობა და აღინიშნება v-ით, ჰაერის კონკრეტული მოცულობის მნიშვნელობის ჩანაცვლებით ფორმულაში (1.13), ვიღებთ

შიდა ენერგია Evn არის გაზის უნარი შეასრულოს მუშაობა, როდესაც მისი ტემპერატურა იცვლება:

სადაც Cv არის ჰაერის სითბოს სიმძლავრე მუდმივი მოცულობით, cal/kg-deg; T-ტემპერატურა კელვინის შკალაზე, K; A არის მექანიკური სამუშაოს თერმული ეკვივალენტი (კალ-კგ-მ).

განტოლებიდან ჩანს, რომ ჰაერის ნაკადის შიდა ენერგია პირდაპირპროპორციულია მისი ტემპერატურისა.

პოზიციის ენერგია En არის ჰაერის მუშაობის უნარი, როდესაც მოცემული ჰაერის მასის სიმძიმის ცენტრის პოზიცია იცვლება, როდესაც ის ადის გარკვეულ სიმაღლეზე და უდრის.

სადაც h არის სიმაღლის ცვლილება, m.

ჰაერის ნაკადის სიმაღლის გასწვრივ ჰაერის მასების სიმძიმის ცენტრების გამოყოფის მწირი მცირე მნიშვნელობების გათვალისწინებით, ეს ენერგია უგულებელყოფილია აეროდინამიკაში.

ყველა სახის ენერგიის გათვალისწინება გარკვეულ პირობებთან მიმართებაში, შესაძლებელია ჩამოყალიბდეს ბერნულის კანონი, რომელიც ადგენს კავშირს ჰაერის ნაკადის სტატიკური წნევასა და სიჩქარის წნევას შორის.

განვიხილოთ ცვლადი დიამეტრის (1, 2, 3) მილი (ნახ. 10), რომელშიც ჰაერის ნაკადი მოძრაობს. განხილულ მონაკვეთებში წნევის გასაზომად გამოიყენება მანომეტრები. წნევის მრიცხველების წაკითხვის ანალიზით, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ყველაზე დაბალი დინამიური წნევა ნაჩვენებია 3-3 განყოფილების წნევის ლიანდაგით. ეს ნიშნავს, რომ როდესაც მილი ვიწროვდება, ჰაერის ნაკადის სიჩქარე იზრდება და წნევა ეცემა.

ბრინჯი. ათი

წნევის ვარდნის მიზეზი არის ის, რომ ჰაერის ნაკადი არ წარმოქმნის სამუშაოს (ხახუნის გარეშე) და ამიტომ ჰაერის ნაკადის მთლიანი ენერგია მუდმივი რჩება. თუ ჰაერის ნაკადის ტემპერატურას, სიმკვრივესა და მოცულობას სხვადასხვა მონაკვეთებში მუდმივად მივიჩნევთ (T1=T2=T3; p1=p2=p3, V1=V2=V3), მაშინ შიდა ენერგიის იგნორირება შეიძლება.

ეს ნიშნავს, რომ ამ შემთხვევაში შესაძლებელია ჰაერის ნაკადის კინეტიკური ენერგიის პოტენციურ ენერგიად გადასვლა და პირიქით.

როდესაც ჰაერის ნაკადის სიჩქარე იზრდება, მაშინ იზრდება სიჩქარის თავი და, შესაბამისად, ამ ჰაერის ნაკადის კინეტიკური ენერგია.

ჩვენ ვცვლით მნიშვნელობებს ფორმულებიდან (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) ფორმულაში (1.10), იმის გათვალისწინებით, რომ უგულებელყოფთ შიდა ენერგიას და პოზიციის ენერგიას, გარდაქმნის განტოლებას (1.10). ), ვიღებთ

ეს განტოლება ჰაერის ნაკადის ნებისმიერი მონაკვეთისთვის დაწერილია შემდეგნაირად:

ამ ტიპის განტოლება არის უმარტივესი მათემატიკური ბერნულის განტოლება და აჩვენებს, რომ სტატიკური და დინამიური წნევის ჯამი მუდმივი ჰაერის ნაკადის ნებისმიერი მონაკვეთისთვის არის მუდმივი მნიშვნელობა. კომპრესიულობა ამ შემთხვევაში არ არის გათვალისწინებული. შეკუმშვის გათვალისწინებისას კეთდება შესაბამისი კორექტივები.

ბერნულის კანონის სიცხადისთვის, შეგიძლიათ ჩაატაროთ ექსპერიმენტი. აიღეთ ორი ფურცელი, რომლებიც ერთმანეთის პარალელურად დაიჭირეთ მცირე მანძილზე, ააფეთქეთ მათ შორის უფსკრული.

ბრინჯი. თერთმეტი

ფოთლები უახლოვდება. მათი დაახლოების მიზეზი ის არის, რომ ფურცლების გარე მხარეს წნევა ატმოსფერულია, ხოლო მათ შორის უფსკრული, მაღალსიჩქარიანი ჰაერის წნევის არსებობის გამო, წნევა შემცირდა და ატმოსფერულზე ნაკლები გახდა. წნევის სხვაობის გავლენის ქვეშ, ქაღალდის ფურცლები იღუნება შიგნით.

ქარის გვირაბები

ექსპერიმენტულ წყობას იმ ფენომენებისა და პროცესების შესასწავლად, რომლებიც თან ახლავს სხეულების ირგვლივ გაზის ნაკადს, ეწოდება ქარის გვირაბი. ქარის გვირაბების მოქმედების პრინციპი ემყარება გალილეოს ფარდობითობის პრინციპს: სტაციონარული გარემოში სხეულის მოძრაობის ნაცვლად შესწავლილია სტაციონარული სხეულის გარშემო გაზის დინება.ქარის გვირაბებში თვითმფრინავზე მოქმედი აეროდინამიკური ძალები და ექსპერიმენტულად განისაზღვრება მომენტები, შესწავლილია წნევისა და ტემპერატურის განაწილება მის ზედაპირზე, შეისწავლება ნაკადის სქემა სხეულის ირგვლივ, შესწავლილია აეროელასტიურობა და ა.შ.

M მახის რიცხვების დიაპაზონიდან გამომდინარე, ქარის გვირაბები იყოფა ქვებგერითი (M=0.15-0.7), ტრანსონური (M=0.7-13), ზებგერითი (M=1.3-5) და ჰიპერბგერითი (M= 5-25). მუშაობის პრინციპის მიხედვით - კომპრესორულ ოთახებში (უწყვეტი მუშაობა), რომელშიც ჰაერის ნაკადი იქმნება სპეციალური კომპრესორის მიერ და გაზრდილი წნევით ბუშტები, მიკროსქემის განლაგების მიხედვით - დახურულ და ღიაში.

კომპრესორის მილებს აქვთ მაღალი ეფექტურობა, მათი გამოყენება მარტივია, მაგრამ მოითხოვს უნიკალური კომპრესორების შექმნას გაზის მაღალი ნაკადით და მაღალი სიმძლავრით. ბუშტის ქარის გვირაბები ნაკლებად ეკონომიურია, ვიდრე საკომპრესორო ქარის გვირაბები, რადგან ენერგიის ნაწილი იკარგება გაზის ჩახშობის დროს. გარდა ამისა, ბუშტის ქარის გვირაბების ექსპლუატაციის ხანგრძლივობა შემოიფარგლება ცილინდრებში გაზის მიწოდებით და მერყეობს ათობით წამიდან რამდენიმე წუთამდე სხვადასხვა ქარის გვირაბებისთვის.

საჰაერო ბურთების ქარის გვირაბების ფართო გავრცელება განპირობებულია იმით, რომ ისინი უფრო მარტივია დიზაინით და კომპრესორის სიმძლავრე, რომელიც საჭიროა ბუშტების შესავსებად, შედარებით მცირეა. დახურული მარყუჟის მქონე ქარის გვირაბებში გამოიყენება სამუშაო ზონაში გავლის შემდეგ გაზის ნაკადში დარჩენილი კინეტიკური ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილი, რაც ზრდის ქარის გვირაბის ეფექტურობას. თუმცა ამ შემთხვევაში აუცილებელია ინსტალაციის საერთო ზომების გაზრდა.

ქვებგერითი ქარის გვირაბებში შესწავლილია ქვებგერითი ვერტმფრენების აეროდინამიკური მახასიათებლები, აგრეთვე ზებგერითი თვითმფრინავების მახასიათებლები აფრენისა და დაფრენის რეჟიმებში. გარდა ამისა, ისინი გამოიყენება მანქანების და სხვა სახმელეთო მანქანების, შენობების, ძეგლების, ხიდების და სხვა ობიექტების გარშემო ნაკადის შესასწავლად.სურათზე ნაჩვენებია დახურული მარყუჟის ქვებგერითი ქარის გვირაბის დიაგრამა.

ბრინჯი. 12

1 - თაფლი 2 - ბადეები 3 - წინაკამერა 4 - დამაბნეველი 5 - დინების მიმართულება 6 - სამუშაო ნაწილი 7 მოდელით - დიფუზორით, 8 - მუხლი მბრუნავი პირებით, 9 - კომპრესორი 10 - ჰაერის გამაგრილებელი

ბრინჯი. 13

1 - თაფლი 2 - ბადეები 3 - წინაკამერა 4 დამაბნეველი 5 პერფორირებული სამუშაო ნაწილი მოდელით 6 ეჟექტორი 7 დიფუზორით 8 იდაყვი გზამკვლევი ფარებით 9 ჰაერის გამოსასვლელი 10 - ჰაერის მიწოდება ცილინდრებიდან

ბრინჯი. თოთხმეტი

1 - შეკუმშული ჰაერის ცილინდრი 2 - მილსადენი 3 - საკონტროლო დროსელი 4 - ნიველირებადი ბადეები 5 - თაფლი 6 - დამღუპველი ბადეები 7 - წინაკამერა 8 - დამაბნეველი 9 - ზებგერითი საქშენი 10 - სამუშაო ნაწილი 11 მოდელით - ზებგერითი დიფუზორი 12 - ქვებგერითი დიფუზორი ატმოსფეროში

ბრინჯი. თხუთმეტი

1 - ცილინდრი მაღალი წნევით 2 - მილსადენი 3 - საკონტროლო დროსელი 4 - გამათბობელი 5 - წინაკამერა თაფლით და ბადეებით 6 - ჰიპერბგერითი ღერძული სიმეტრიული საქშენი 7 - სამუშაო ნაწილი მოდელი 8 - ჰიპერბგერითი ღერძული სიმეტრიული დიფუზორით 9 - ჰაერის გამაგრილებელი 10 - ჰაერის ნაკადის მიმართულება 11 - ეჟექტორებში მიწოდება 12 - ეჟექტორები 13 - საკეტები 14 - ვაკუუმური ჭურჭელი 15 - ქვებგერითი დიფუზორი

განყოფილება ძალიან მარტივი გამოსაყენებელია. შემოთავაზებულ ველში უბრალოდ შეიყვანეთ სასურველი სიტყვა და ჩვენ მოგაწვდით მის მნიშვნელობებს. მინდა აღვნიშნო, რომ ჩვენს საიტზე მოცემულია მონაცემები სხვადასხვა წყაროდან - ენციკლოპედიური, განმარტებითი, დერივაციული ლექსიკონებიდან. აქ ასევე შეგიძლიათ გაეცნოთ თქვენ მიერ შეყვანილი სიტყვის გამოყენების მაგალითებს.

რას ნიშნავს "ლამინარული ნაკადი"?

ენციკლოპედიური ლექსიკონი, 1998 წ

ლამინარული ნაკადი

LAMINAR FLOW (ლათინური lamina - ფირფიტა, ზოლი) ნაკადი, რომელშიც სითხე (ან აირი) მოძრაობს ფენებად შერევის გარეშე. ლამინირებული ნაკადის არსებობა შესაძლებელია მხოლოდ გარკვეულ, ე.წ. კრიტიკული, რეინოლდსის ნომერი Recr. როდესაც Re აღემატება კრიტიკულ მნიშვნელობას, ლამინარული ნაკადი ხდება ტურბულენტური.

ლამინარული ნაკადი

(ლათ. lamina ≈ ფირფიტა), სითხის ან აირის მოწესრიგებული ნაკადი, რომელშიც სითხე (გაზი) მოძრაობს, თითქოსდა, დინების მიმართულების პარალელურად ( ბრინჯი.). L.t. შეინიშნება ან ძალიან ბლანტი სითხეებში, ან ნაკადებში, რომლებიც წარმოიქმნება საკმარისად დაბალი სიჩქარით, აგრეთვე სითხის ნელი დინების შემთხვევაში მცირე ზომის სხეულების გარშემო. კერძოდ, L. t. ხდება ვიწრო (კაპილარულ) მილებში, საპოხი ფენაში საკისრებში, თხელ სასაზღვრო ფენაში, რომელიც წარმოიქმნება სხეულების ზედაპირთან, როდესაც მათ ირგვლივ სითხე ან აირი მიედინება და ა.შ. მოცემული სითხის მოძრაობის სიჩქარის მატება, L.t.-ს შეუძლია რაღაც მომენტში გადავიდეს უწესრიგო ტურბულენტურ ნაკადში. ამ შემთხვევაში მოძრაობის წინააღმდეგობის ძალა მკვეთრად იცვლება. სითხის ნაკადის რეჟიმს ახასიათებს ე.წ. რეინოლდსის ნომერი რე. როდესაც Re-ს მნიშვნელობა ნაკლებია გარკვეულ კრიტიკულ რიცხვზე Rekp, არსებობს L.t. სითხე; თუ Re > Rekp, დინების რეჟიმი შეიძლება გახდეს ტურბულენტური. Recr-ის მნიშვნელობა დამოკიდებულია განხილული ნაკადის ტიპზე. ამრიგად, მრგვალ მილებში ნაკადისთვის, Recr » 2200 (თუ დამახასიათებელი სიჩქარე არის საშუალო სიჩქარე კვეთაზე, ხოლო დამახასიათებელი განზომილება არის მილის დიამეტრი). ამიტომ, Rekp< 2200 течение жидкости в трубе будет Л. т. Расход жидкости при Л. т. в трубе определяется Пуазёйля законом.

როდესაც სითხის ნაწილაკები მოძრაობენ ერთმანეთის ტრაექტორიების გადაკვეთის გარეშე და სიჩქარის ვექტორი ხდება ტრაექტორიაზე ტანგენსი, მაშინ ასეთ დინებას მიმართული ეწოდება. როდესაც ეს ხდება, სითხის ფენები, როგორც წესი, სრიალებს ერთმანეთთან შედარებით. ასეთი ნაკადი ცნობილია როგორც ლამინარული ნაკადი. მისი არსებობის მნიშვნელოვანი პირობაა ნაწილაკების შედარებით მცირე მოძრაობა.

ლამინარული ნაკადის დროს ფენას, რომელიც კონტაქტშია უძრავ ზედაპირთან, აქვს ნულოვანი სიჩქარე. ზედაპირის პერპენდიკულარული მიმართულებით, ფენების სიჩქარე თანდათან იზრდება. გარდა ამისა, სითხის წნევა, სიმკვრივე და სხვა დინამიური თვისებები უცვლელი რჩება ნაკადის შიგნით სივრცის ყველა წერტილში.

რეინოლდსის რიცხვი არის სითხის ნაკადის ბუნების რაოდენობრივი მაჩვენებელი. როდესაც ის მცირეა (1000-ზე ნაკლები), ნაკადი ლამინარულია. ამ შემთხვევაში ურთიერთქმედება ხდება ინერციის ძალის მეშვეობით. 1000-დან 2000-მდე მნიშვნელობებზე, ნაკადი არც ტურბულენტურია და არც ლამინარული. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ხდება ერთი ტიპის მოძრაობიდან მეორეზე გადასვლა. რეინოლდსის რიცხვი არის განზომილებიანი რაოდენობა.

რა არის ტურბულენტური ნაკადი?

როდესაც ნაკადში სითხის თვისებები დროთა განმავლობაში სწრაფად იცვლება, მას ტურბულენტური ეწოდება. სიჩქარე, წნევა, სიმკვრივე და სხვა ინდიკატორები, ამავე დროს, იღებენ სრულიად შემთხვევით მნიშვნელობებს.

სითხე, რომელიც მოძრაობს სასრული სიგრძის ერთგვაროვან ცილინდრულ მილში, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც პუაზი, ტურბულენტური იქნება, როდესაც რეინოლდსის რიცხვი მიაღწევს კრიტიკულ მნიშვნელობას (დაახლოებით 2000). თუმცა, დინება არ შეიძლება იყოს აშკარად ტურბულენტური, როდესაც რეინოლდსის რიცხვი 10000-ზე მეტია.

ტურბულენტურ ნაკადს ახასიათებს მახასიათებლების შემთხვევითი ბუნება, დიფუზია და მორევები. ექსპერიმენტი მათი შესწავლის ერთადერთი გზაა.

რა განსხვავებაა ლამინურ და ტურბულენტურ ნაკადს შორის?

ლამინარულ ნაკადში, დინება ხდება დაბალი სიჩქარით დაბალი რეინოლდსის რიცხვით და ხდება ტურბულენტური მაღალი სიჩქარით და მაღალი რეინოლდსის რიცხვებით.

ლამინარული ნაკადის დროს სითხის პარამეტრები პროგნოზირებადია და პრაქტიკულად არ იცვლება. ამ შემთხვევაში, არ არის დარღვევები ფენების მოძრაობაში და მათ შერევაში. ტურბულენტურ ნაკადში დინების სქემა ქაოტურია. არის მორევები, მორევები და ჯვარედინი დინებები.

ლამინარული ნაკადის შიგნით სითხის თვისებები სივრცის ნებისმიერ წერტილში დროთა განმავლობაში იგივე რჩება. ტურბულენტური დინების შემთხვევაში ისინი სტოქასტურია.