Основные понятия гидродинамики: линии и трубки тока, траектория частицы, поток жидкости, живое сечение потока, смоченный периметр, гидравлический радиус, гидравлический диаметр, расход.


 

При рассмотрении движения жидкости пользуются следующими понятиями и определениями:

Линией тока  (рис. 25)называется кривая,    проведенная          в          жидкости, касательные  к которой в каждой точке совпадают с направлением векторов скоростей частиц, лежащих в данный момент на этой кривой, причем каждая последующая частица расположена на направлении вектора скорости предыдущей.

Подпись: Рисунок 25 – Линия тока и траектория, трубка тока.
 


Траекторией частицы называется путь, описанный частицей в пространстве.

 
 
Выберем в жидкости замкнутый контур и проведем через каждую его точку линию тока и получим трубку тока.

Подпись:      Рисунок 26 – Живое сечение потока, гидравлический радиус и диаметр,
смоченный периметр
Трубкой тока называется трубчатая поверхность, образованная линиями тока, проходящими через все точки конечно малого замкнутого контура, причем все его

точки принадлежат различным линиям тока. Жидкость, движущаяся внутри трубки тока, называется элементарной струйкой (элементарная струйка абсолютно непроницаемая).

Потоком жидкости называется совокупность элементарных трубок, текущих в заданных границах.

Живым сечением  называется поверхность , проведенная в границах потока и нормальная ко всем линиям тока (рис.26).

Смоченным периметром   называется часть периметра живого сечения, соприкасающегося с ограждающими стенками.

Гидравлический   диаметр представляет собой  отношение учетверенной   площади   живого сечения к смоченному периметру

.

Гидравлический радиус - это отношение площади живого сечения к смоченному периметру, он равен  и соответственно .

Количество жидкости,   проходящее   через   живое   сечение в единицу   времени,      называется  расходом.   Расход   может   быть объемным, массовым, весовым.

Объемный:   ,

Массовый:     ,

Весовой:         ,

где:   - средняя скорость,

 - площадь живого сечения,

- плотность,

-удельный вес.

Т.к. скорости различных струек реального потока в общем случае различны, то объемный расход всего потока равен:

.

Фиктивная скорость, с которой должны двигаться все частицы жидкости для обеспечения расхода  называется средней скоростью.

,

откуда                                                          

тогда телом расхода, построенным на средней скорости, будет цилиндр с высотой  и основанием, равным площади сечения потока .

 

 

 

 

Предыдущие материалы: Следующие материалы: