Гидростатика 2 (стр. 3 из 3)

Или переходя к выбранным величинам:

В этом заключается критерий подобия Рейнольдса, который можно сформулировать следующим образом:

для гидродинамического подобия геометрически и кинематически подобных потоков с учетом сил вязкости требуется равенство чисел Рейнольдса, подсчитанных для любой пары сходственных сечений этих потоков.

32. Каков физический смысл коэффициента Кориолиса? Может ли он быть меньше единицы, равен единице?

- коэффициент Кориолиса, учитывающий неравномерность распределения скоростей по сечению потока (или корректив кинетической энергии).

Безразмерный коэффициент

представляет собой отношение действительной кинетической энергии потока к кинетической энергии, вычисленной по средней скорости. При равномерном распределении скоростей его значение равно единице, а при неравномерном - всегда больше единицы и для любого потока его значение находится в пределах от 1 до 2 и более.

На основе обработки многочисленных данных, полученных на реках и каналах, установлено, что для больших открытых потоков

. При равномерном движении в трубах и каналах практически

42. Что такое абсолютная, относительная, эквивалентная шероховатость и гидравлически гладкие трубы?

Под эквивалентной шероховатостью понимают высоту выступов разнозернистой шероховатости из однородного песка, при которой в квадратичной области сопротивления получается такое же значение, что и в рассматриваемой трубе.

Относительная шероховатость – без размерная величина

– в этом случае размер выступов шероховатости весьма мал сравнительно с диаметром.

Гидравлические гладкие трубы – если выступы шероховатости покрываются (сглаживаются) вязким над слоем

, где - тонкий слой жидкости, т.е. толщина ламинарной пленки. Шероховатость в этом случае не влияет на движение.

Абсолютная шероховатость – средний диаметр фракций песка.

52. Что такое гидравлический удар?

Гидравлическим ударом называется повышение или понижение гидромеханического давления в напорном трубопроводе, вызванное изменением во времени (в каком-либо сечении трубопровода) средней скорости движения жидкости. Явление гидростатического удара обуславливается инерцией той массы жидкости, заключенной в трубопроводе, скорость которой изменяется во времени.

62. Как определить границы области сопротивления по числам Рейнольдса?

Существуют различные области сопротивления при различных движениях в трубах.

Первая область – область ламинарного режима

Величины

относительно малы, менее

Вторая область – зона неустойчивого режима или переходная зона зона, внутри которой происходит переход ламинарного режима в турбулентный и наоборот - турбулентного режима в ламинарный. Числа Рейнольдса лежат в пределах от

до

Третья область – область турбулентного режима. Данная область в свою очередь разбивается на три области:

1. область гладких русел:

;

2. область доквадратичного сопротивления шероховатых труб:

;

3. область квадратичного сопротивления шероховатых русел:

.

72. Что такое автомодельность в отношении числа Рейнольдса?

В случае моделирования безнапорных турбулентных потоков, отвечающих квадратичной области сопротивления, исходят из числа Фруда, считая, что такого рода движение обуславливается только силами тяжести. Эта область параметров потока, когда движение жидкости не зависит от числа Рейнольдса, называется автомодельной в отношении чисел Рейнольдса.

82. В чем состоит отличие формулы Блазиуса от формулы Шифринсона?

Блазиус в 1913 г. на основании обработки многочисленных опытов по исследованию движения жидкости в круглых гладких трубах при числах Рейнольдса от 4000 до 100000 установил эмпирическую зависимость:

Формула Шифринсона для квадратичной области сопротивления:

При

92. Что учитывает коэффициент расхода при истечении из отверстия?

где

.

коэффициент расхода отверстия. Этот коэффициент учитывает, и потери напора и степень сжатия струи выходящей из отверстия.

102. Безнапорное и напорное движение грунтовых вод.

Напорным движением называется такое движение, при котором поток со всех боковых сторон ограничен твердыми стенками.

Безнапорным движением называется движение, характеризуемое наличием свободной поверхности.

112. Чем отличаются, друг от друга простой и сложный трубопроводы?

Учитывая гидравлическую схему работы длинных трубопроводов, их можно разделить также на простые и сложные.

Простыми называются последовательно соединенные трубопроводы одного или различных сечений, не имеющих никаких ответвлений.

К сложным трубопроводам относятся системы труб с одним или несколькими ответвлениями, параллельными ветвями и т.д. К сложным относятся и так называемые кольцевые трубопроводы.