ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краткие сведения из теории гидродинамического подобия из "Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач" При подобии потоков числовые значения гидродинамических параметров одного потока могут быть получены умножением числовых значений одноименных параметров другого потока на постоянные безразмерные множители, называемые масштабами подобия. [c.22] В гидравлике рассматривается преимущественно подобие установившихся потоков однородных несжимаемых. жидкостей. [c.22] Отношение длины отрезка I к длине L, выбранной в качестве характерной, называется безразмерной длиной отрезка. [c.22] Для потоков в трубопроводах в качестве характерных линейных размеров удобно выбирать радиусы илн диаметры сходственных сечений. [c.23] Для потоков в трубопроводах в качестве характерных скоростей удобно выбирать средние или максимальные скорости в сходственных сечениях. [c.23] Важным следствием подобия потоков в трубопроводах является одинаковость эпюр безразмерных скоростей в сходственных сечениях. Действительно, в сходственных точках потоков, определяемых для сходственных сечений одинаковыми безразмерными радиусами rlR = idem, безразмерные скорости одинаковы, следовательно. [c.23] По определению в подобных потоках одноименные силы (силы одинаковой физической природы), действующие на сходственные частицы движущейся жидкости, одинаково направлены и отношение их величин постоянно для любых сходственных частиц (динамическое подобие потоков). [c.23] Таким образом, из подобия силовых полей потоков следует одинаковость приведенных выше безразмерных комбинаций, составленных из характерных для потоков величин. Эти комбинации названы числом Фруда (V ILg = = Fr), числом Эйлера, для которого принято обратное отношение (Др/рУ = Ей) и числом Рейнольдса VLIv = = Re). [c.25] Размерные одноименные параметры подобных потоков пересчитываются умножением на постоянные множители, величины которых зависят от масштабов геометрического с , кинематического и динамического а, подобия. [c.25] При постановке экспериментов измеренные в модели величины должны пересчитываться на натуру, что можно сделать только для подобных потоков. Поэтому при моделировании потоков необходимо соблюдать условия, которые обеспечивают подобие модельного и натурного потоков. [c.25] При большой разнице в размерах модели и натуры невозможно подобрать жидкости, вязкости которых удовлетворяют последнему условию. Указанного затруднения можно избежать, если использовать то обстоятельство, что не все действующие на поток силы одинаково влияют на формирование потока, и ограничиться подобием только наиболее существенных для потоков сил (частичное подобие). [c.26] Рассмотрим с этой точки зрения различные случаи движения жидкости. [c.27] При малых числах Ре, когда в потоке преобладают силы вязкостного трения над силами инерции, частицы движутся ламинарно. При больших числах Ке, когда силы инерции в потоке преобладают над силами трения, формируется турбулентный поток. [c.27] При очень малых значениях числа Ре инерционные силы исчезающе малы по сравнению с силами вязкостного трения. Это обстоятельство позволяет осуществить подобие потоков при соблюдении только геометрического подобия границ и кинематического подобия на границах (ламинарная автомодельность). [c.27] При больших значениях числа Re в области турбулентного движения влияние сил вязкостного трения в потоках оказывается исчезающе малым. [c.28] Вернуться к основной статье