Поток и стенки

Слайд 2

Согласно уравнению количества движения В этом уравнении вектор статическая составляющая потока;

Согласно уравнению количества движения

В этом уравнении вектор

статическая составляющая потока;


вектор —

динамическая составляющая реакции потока.

Силы давления


Слайд 3

Пример определения нагрузки на болты фланцевого соединения . Нагрузка на стенки

Пример определения нагрузки на болты фланцевого соединения

.
Нагрузка на стенки канала определяется

разностью давлений жидкости на внутреннюю поверхность стенки и атмосферного давления на наружную поверхность. Поэтому силы F1 и F2 следует находить по избыточным давлениям р1 и р2 .

р1 и р2 — давление в центрах тяжести входного и выходного сечений

S1 и S2 — площади входа и выхода сечений потока

Жидкость вытекает из резервуара через колено и присоединенный к нему насадок.

Определим силы, нагружающие болтовые группы фланцевого соединения А. Вес колена и насадка учитывать не будем

Слайд 4

Для решения задачи сечением 1—1, проведенным через фланцевое соединение А, отрежем

Для решения задачи сечением 1—1, проведенным через фланцевое соединение А, отрежем

колено и насадок. Рассмотрим их равновесие. На отрезанные колено и насадок действуют силы Np растягивающая и Nср срезающая болты, и сила, с которой поток действует на стенки колена и насадка.

Спроектировав все силы па горизонтальное и вертикальные направления получим

В атом случае движение жидкости является сложным, ее частицы
движутся, во- первых относительно канала, во- вторых они вместе
с каналом совершают переносное движение. Относительное движение жидкости принимаем установившимся.
Кроме рассмотренных выше сил действуют переносная сила инерции и кориолисова сила инерции

Сила действия потока на стенки движущегося канала

Слайд 5

Сила действия струи на стенку Определи силу действия свободной струи, вытекающей

Сила действия струи на стенку
Определи силу действия свободной струи, вытекающей из

отверстия или насадка, на неподвижную стенку. Рассмотри сначала стенку конической формы с осью, совпадающей с осью струи.

Сечениями 1—1 и 2—2 выделим участок потока. Сечение 2—2 представляет собой поверхность вращения. Так как давления во входном 1—1 и выходном 2—2 сеч. равны атмосферному, то силы и давления равны нулю. Весом выделенного участка потока пренебрегаем. При этом реакция потока

Если пренебречь весом жидкости и, следовательно, разностью высот различных точек сечения 2—2. а также гидравлическим сопротивлением, то из уравнения Бернулли, написанного для сечений 1-1 и 2—2 получим, что скорости в этих сечениях одинаковы. Ввиду осевой симметрии потока сила его действия на стенку направлена вдоль оси. Спроектировав на это направление векторы сил, входящих в уравнение, получим

Слайд 6

Рассмотрим частные случаи. 1. Струя натекает на плоскую стенку перпендикулярную к

Рассмотрим частные случаи.

1. Струя натекает на плоскую стенку перпендикулярную к потоку

2.

Стенка имеет чашеобразную форму. Струя поворачивает на угол = 18О
Слайд 7

Определим силу действия струи на плоскую неподвижную стенку, расположенную под углом

Определим силу действия струи на плоскую неподвижную стенку, расположенную под углом

а к оси струи

Принимаем, что жидкость растекается по поверхности стенки только двумя потоками, массовые расходы которых равны Qm2 и Qm3 .Для того чтобы жидкость не могла растекаться в боковые стороны (перпендикулярно к плоскости чертежа), стенке придаем форму желоба.

Предположим, что силы трения по поверхности стенки пренебрежимо малы. При этом сила N действия струи на стенку направлена перпендикулярно к стенке. Выделим сечениями 1—1 2—2 и З—З уча сток потока. Так как силы, давления, действующие в сечениях равны нулю, а вес жидкости пренебрежимо мал статическая реакция потока равна нулю и сила действия потока на стенку