اخبار - مفهوم اساسی حرکت سیال - اصول دینامیک سیالات چیست؟

مقدمه

در فصل قبل نشان داده شد که موقعیت‌های ریاضی دقیق برای نیروهایی که سیالات در حالت سکون اعمال می‌کنند به آسانی قابل دستیابی هستند. این به این دلیل است که در هیدرواستاتیک فقط نیروهای فشار ساده دخالت دارند. هنگامی که یک سیال در حال حرکت در نظر گرفته می شود، مشکل تجزیه و تحلیل یکباره بسیار دشوارتر می شود. نه تنها باید اندازه و جهت سرعت ذرات را در نظر گرفت، بلکه تأثیر پیچیده ویسکوزیته نیز وجود دارد که باعث ایجاد تنش برشی یا اصطکاکی بین ذرات سیال متحرک و در مرزهای حاوی آن می‌شود. حرکت نسبی که بین عناصر مختلف جسم سیال ممکن است باعث می شود که فشار و تنش برشی به طور قابل توجهی از نقطه ای به نقطه دیگر با توجه به شرایط جریان تغییر کند. با توجه به پیچیدگی های مرتبط با پدیده جریان، تجزیه و تحلیل دقیق ریاضی تنها در موارد معدودی و از نظر مهندسی، در برخی موارد غیرعملی امکان پذیر است. بنابراین حل مسائل جریان یا با آزمایش یا با ساخت ضروری است. برخی مفروضات ساده کننده برای به دست آوردن یک راه حل نظری کافی است. این دو رویکرد متقابلاً منحصر به فرد نیستند، زیرا قوانین اساسی مکانیک همیشه معتبر هستند و روش‌های تا حدی نظری را در چندین مورد مهم امکان پذیر می‌سازند. همچنین تعیین تجربی میزان انحراف از شرایط واقعی در نتیجه تجزیه و تحلیل ساده بسیار مهم است.

رایج‌ترین فرض ساده‌سازی این است که سیال ایده‌آل یا بی‌نقص است، بنابراین اثرات پیچیده‌کننده چسبناک را حذف می‌کند. این اساس هیدرودینامیک کلاسیک است، شاخه ای از ریاضیات کاربردی که مورد توجه دانشمندان برجسته ای مانند استوکس، ریلی، رانکین، کلوین و لمب قرار گرفته است. در تئوری کلاسیک محدودیت‌های ذاتی جدی وجود دارد، اما از آنجایی که آب ویسکوزیته نسبتاً پایینی دارد، در بسیاری از موقعیت‌ها مانند یک سیال واقعی رفتار می‌کند. به همین دلیل، هیدرودینامیک کلاسیک ممکن است به عنوان با ارزش ترین پس زمینه برای مطالعه ویژگی های حرکت سیال در نظر گرفته شود. فصل حاضر به دینامیک بنیادی حرکت سیال می پردازد و به عنوان مقدمه ای اساسی برای فصل های بعدی که با مشکلات خاص تری که در هیدرولیک مهندسی عمران با آن مواجه می شوند، سروکار دارد. سه معادله اساسی مهم حرکت سیال یعنی معادلات پیوستگی، برنولی و تکانه مشتق شده و اهمیت آنها توضیح داده شده است. بعداً، محدودیت‌های نظریه کلاسیک در نظر گرفته می‌شود و رفتار یک سیال واقعی توصیف می‌شود. یک سیال تراکم‌ناپذیر در کل فرض می‌شود.

انواع جریان

انواع مختلف حرکت سیال را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

1.متلاطم و آرام

2. چرخشی و غیر چرخشی

3. ثابت و ناپایدار

4.یکنواخت و غیر یکنواخت.

پمپ فاضلاب شناور

پمپ های جریان محوری سری MVS پمپ های جریان مخلوط سری AVS (جریان محوری عمودی و پمپ فاضلاب شناور با جریان مخلوط) تولیدات مدرنی هستند که با استفاده از فناوری مدرن خارجی با موفقیت طراحی شده اند. ظرفیت پمپ های جدید 20 درصد بیشتر از پمپ های قدیمی است. راندمان 3 تا 5 درصد بیشتر از نمونه های قدیمی است.

جریان متلاطم و آرام.

این اصطلاحات ماهیت فیزیکی جریان را توصیف می کنند.

در جریان متلاطم، پیشروی ذرات سیال نامنظم است و به ظاهر مبادله ای تصادفی موقعیت وجود دارد. ذرات منفرد در معرض نوسان ترانس هستند. سرعت های آیه به طوری که حرکت گردابی و سینوسی باشد تا مستطیل. اگر رنگ در نقطه خاصی تزریق شود، به سرعت در سراسر جریان پخش می شود. برای مثال، در مورد جریان آشفته در یک لوله، ثبت آنی سرعت در یک مقطع، توزیع تقریبی را همانطور که در شکل 1(a) نشان داده شده است، نشان می دهد. سرعت ثابت، همانطور که توسط ابزار اندازه‌گیری معمولی ثبت می‌شود، با طرح نقطه‌دار نشان داده می‌شود، و آشکار است که جریان آشفته با یک سرعت نوسانی ناپایدار که بر روی میانگین ثابت زمانی قرار گرفته است، مشخص می‌شود.

شکل 1(الف) جریان آشفته

شکل 1(ب) جریان آرام

در جریان آرام، تمام ذرات سیال در مسیرهای موازی حرکت می کنند و هیچ جزء عرضی سرعت وجود ندارد. پیشرفت منظم به گونه ای است که هر ذره دقیقاً مسیر ذره قبل از خود را بدون هیچ انحرافی دنبال می کند. بنابراین رشته نازکی از رنگ بدون انتشار باقی می ماند. یک گرادیان سرعت عرضی بسیار بیشتر در جریان آرام (شکل 1b) نسبت به جریان آشفته وجود دارد. برای مثال، برای یک لوله، نسبت سرعت متوسط V و حداکثر سرعت V max 0.5 با جریان آشفته و 0 است. ,05 با جریان آرام.

جریان آرام با سرعت‌های کم و سیال‌های تنبل چسبناک همراه است. در هیدرولیک خط لوله و کانال باز، سرعت‌ها تقریباً همیشه به اندازه کافی بالا هستند تا جریان متلاطم را تضمین کنند، اگرچه یک لایه لایه نازک در مجاورت یک مرز جامد باقی می‌ماند. قوانین جریان آرام به طور کامل درک شده اند و برای شرایط مرزی ساده توزیع سرعت را می توان به صورت ریاضی تجزیه و تحلیل کرد. جریان متلاطم به دلیل ماهیت ضربانی نامنظم خود، با روش های ریاضی دقیق مخالفت کرده است و برای حل مسائل عملی، باید تا حد زیادی بر روابط تجربی یا نیمه تجربی تکیه کرد.

پمپ آتش نشانی توربین عمودی

شماره مدل: XBC-VTP

پمپ های آتش نشانی شفت بلند عمودی سری XBC-VTP مجموعه ای از پمپ های پخش کننده تک مرحله ای و چند مرحله ای هستند که مطابق با آخرین استاندارد ملی GB6245-2006 ساخته شده اند. ما همچنین طراحی را با مرجع استاندارد انجمن حفاظت از آتش ایالات متحده بهبود دادیم. این عمدتا برای تامین آب آتش سوزی در صنایع پتروشیمی، گاز طبیعی، نیروگاه، نساجی پنبه، اسکله، حمل و نقل هوایی، انبارداری، ساختمان های بلند و سایر صنایع استفاده می شود. همچنین می تواند برای کشتی، مخزن دریایی، کشتی آتش نشانی و سایر موارد عرضه اعمال شود.

جریان چرخشی و غیر چرخشی.

جریان چرخشی گفته می شود که هر ذره سیال دارای سرعت زاویه ای حول مرکز جرم خود باشد.

شکل 2a توزیع سرعت معمولی مرتبط با جریان آشفته از مرز مستقیم را نشان می دهد. به دلیل توزیع غیریکنواخت سرعت، یک ذره با دو محور آن در اصل عمود بر هم متحمل تغییر شکل با درجه کمی از چرخش می شود. در شکل 2a، به صورت دایره ای جریان دارد.

مسیر به تصویر کشیده شده است، با سرعتی که مستقیماً با شعاع متناسب است. دو محور ذره در یک جهت می چرخند تا جریان دوباره چرخشی باشد.

شکل 2(الف) جریان چرخشی

برای اینکه جریان غیر چرخشی باشد، توزیع سرعت در مجاورت مرز مستقیم باید یکنواخت باشد (شکل 2b). در مورد جریان در یک مسیر دایره ای، ممکن است نشان داده شود که جریان غیر چرخشی فقط به شرطی مربوط می شود که سرعت با شعاع نسبت معکوس داشته باشد. در نگاه اول به شکل 3، این اشتباه به نظر می رسد، اما یک بررسی دقیق تر نشان می دهد که دو محور در جهت مخالف می چرخند به طوری که یک اثر جبرانی وجود دارد که جهت گیری متوسط محورها را ایجاد می کند که نسبت به حالت اولیه تغییر نکرده است.

شکل 2 (ب) جریان چرخشی

از آنجایی که همه سیالات دارای ویسکوزیته هستند، پایین بودن سیال واقعی هرگز به معنای چرخش واقعی نیست و جریان آرام البته بسیار چرخشی است. بنابراین، جریان بی چرخشی یک شرایط فرضی است که اگر به خاطر این واقعیت نبود که در بسیاری از نمونه‌های جریان آشفته، ویژگی‌های چرخشی آنقدر ناچیز هستند که ممکن است نادیده گرفته شوند، فقط مورد توجه دانشگاهی خواهد بود. این راحت است زیرا می توان جریان چرخشی را با استفاده از مفاهیم ریاضی هیدرودینامیک کلاسیک که قبلاً ذکر شد، تجزیه و تحلیل کرد.

پمپ مقصد آب دریا گریز از مرکز

شماره مدل: ASN ASNV

پمپ‌های مدل ASN و ASNV پمپ‌های گریز از مرکز تک مرحله‌ای دو مکش دوگانه هستند و برای کارهای آب، گردش تهویه مطبوع، ساختمان، آبیاری، ایستگاه پمپاژ زهکشی، نیروگاه برق، سیستم آبرسانی صنعتی، اطفاء حریق استفاده می‌شوند. سیستم، کشتی، ساختمان و غیره.

جریان ثابت و ناپایدار.

هنگامی که شرایط در هر نقطه نسبت به زمان ثابت باشد جریان را ثابت می گویند. تفسیر دقیق این تعریف به این نتیجه می رسد که جریان آشفته هرگز واقعاً ثابت نبوده است. با این حال، برای هدف حاضر، راحت است که حرکت کلی سیال را به عنوان معیار و نوسانات نامنظم مرتبط با تلاطم را تنها به عنوان یک تأثیر ثانویه در نظر بگیریم. یک مثال واضح از جریان ثابت، تخلیه ثابت در یک مجرا یا کانال باز است.

به عنوان نتیجه، هنگامی که شرایط با توجه به زمان تغییر می کند، جریان ناپایدار است. یک مثال از جریان ناپایدار، دبی متغیر در یک مجرا یا کانال باز است. این معمولاً یک پدیده گذرا است که متوالی یا به دنبال آن یک تخلیه ثابت است. آشنا دیگر

نمونه هایی از طبیعت دوره ای تر حرکت موجی و حرکت چرخه ای توده های بزرگ آب در جریان جزر و مد هستند.

بیشتر مشکلات عملی در مهندسی هیدرولیک مربوط به جریان ثابت است. این خوش شانس است، زیرا متغیر زمان در جریان ناپایدار به طور قابل توجهی تحلیل را پیچیده می کند. بر این اساس، در این فصل، در نظر گرفتن جریان ناپایدار به چند مورد نسبتا ساده محدود می شود. با این حال، مهم است که به خاطر داشته باشید که چندین نمونه رایج از جریان ناپایدار ممکن است به دلیل اصل حرکت نسبی به حالت پایدار کاهش یابد.

بنابراین، یک مشکل مربوط به یک کشتی که در آب ساکن حرکت می کند، ممکن است به گونه ای بازنویسی شود که کشتی ساکن باشد و آب در حرکت باشد. تنها معیار تشابه رفتار سیال این است که سرعت نسبی یکسان باشد. دوباره، حرکت موج در آب های عمیق ممکن است به کاهش یابد

حالت ثابت با فرض اینکه ناظری با امواج با سرعت یکسان حرکت می کند.

پمپ توربین عمودی

پمپ تخلیه آب شفت درون خطی گریز از مرکز توربین عمودی موتور دیزل این نوع پمپ زهکشی عمودی عمدتاً برای پمپاژ بدون خوردگی، دمای کمتر از 60 درجه سانتیگراد، مواد جامد معلق (بدون الیاف، سنگ ریزه) کمتر از 150 میلی گرم در لیتر استفاده می شود. فاضلاب یا فاضلاب پمپ زهکشی عمودی نوع VTP در پمپ های آب عمودی نوع VTP می باشد و بر اساس افزایش و یقه، روغن کاری لوله را به صورت آب تنظیم می کند. می تواند دمای کمتر از 60 درجه سانتیگراد را دود کند، آن را به یک دانه جامد خاص (مانند آهن قراضه و شن و ماسه ریز، زغال سنگ و غیره) از فاضلاب یا فاضلاب ارسال کند.

جریان یکنواخت و غیر یکنواخت.

جریان زمانی یکنواخت گفته می شود که در طول مسیر جریان، تغییری در مقدار و جهت بردار سرعت از نقطه ای به نقطه دیگر وجود نداشته باشد. برای انطباق با این تعریف، هم مساحت جریان و هم سرعت باید در هر مقطع یکسان باشند. جریان غیر یکنواخت زمانی اتفاق می‌افتد که بردار سرعت با مکان تغییر می‌کند، یک مثال معمولی جریان بین مرزهای همگرا یا واگرا است.

هر دوی این شرایط جایگزین جریان در هیدرولیک کانال باز رایج هستند، اگرچه به طور دقیق، از آنجایی که جریان یکنواخت همیشه به صورت مجانبی نزدیک می شود، حالت ایده آلی است که فقط به آن تقریب می شود و هرگز واقعاً به دست نمی آید. لازم به ذکر است که شرایط به مکان مربوط می شود تا زمان و بنابراین در موارد جریان محصور (مثلاً لوله های تحت فشار) کاملاً مستقل از ماهیت ثابت یا ناپایدار جریان هستند.

زمان ارسال: مارس-29-2024