Поток потери механической энергии

Если для струйки идеальной жидкости уравнение Бернулли представляет собой закон сохранения механической энергии, то для потока реальной жидкости оно является уравнением баланса энергии с учетом потерь. Энергия, теряемая жидкостью на рассматриваемом участке течения, разумеется, не исчезает бесследно, [c.52]

Согласно общему закону сохранения энергии (2), суммарная механическая энергия потока должна уменьшаться на величину произведенной потоком работы - в данном случае против сил вязкого трения. Таким образом, разность суммарных механических энергий потока вязкой жидкости между двумя последовательными сечениями потока (/ и II по ходу движения) равна потере механической энергии рассеявшейся между этими [c.60]

В действительном газовом потоке, обладающем вязкостью, движение сопровождается потерями механической энергии с превращением ее в тепло. Для этого случая уравнение Бернулли следует писать таким образом [c.14]

ПОТЕРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПОТОКА [c.69]

Как рассчитываются общие потери механической энергии при прохождении потока вязкой жидкости через кожухотрубчатый теплообменник [c.170]

В. П. Куркин [8] предложил использовать в газоструйном свистке вместо прямого скачка уплотнения косой, что значительно снижает диссипативные потери механической энергии. Принцип работы газоструйного излучателя звука с косым скачком уплотнения удобно рассмотреть на примере сверхзвукового обтекания клина (фпг. 64). При набегании потока на клин образуются две линии разрыва ОС и 0С образующие с осью потока углы р. Эти линии разрыва и называются косым скачком уплотнения. [c.101]

Местные сопротивления представляют собой короткие участки трубопроводов, на которых скорости потока изменяются по величине или направлению в результате изменения размеров или формы сечений трубопровода, а также направления его продольной оси. Потери механической энергии, возникающие при деформации потока в местных сопротивлениях, относят к единице веса протекающей жидкости и называют местными потерями напора. [c.139]

При течении жидкости или газов по трубопроводу от источник рабочей среды к объемному двигателю происходит потери механической энергии. Причина потерь энергии—трение частиц в трубопроводе. Это явление сопровождается снижением давления рабочей среды по направлению движения потока [c.34]

Рассмотрим простейшее местное сопротивление - поворот трубопровода. Па рис. 1.51 показан внезапный поворот трубопровода, который называют часто коленом без закругления. В местах резкого поворота потока в колене образуются застойные зоны, вихреобразование в которых приводит к потерям механической энергии. Как показывают опыты, угол поворота 5 оказывает существенное влияние на величину коэффициента местной потери напора (рис. 1.52). [c.61]

В общем случае течение вязкой среды через слой насадки представляет собой промежуточный вариант между внутренней задачей течения внутри закрытых каналов и внешней задачей обтекания твердых частиц. В большинстве практически важных случаев такой тип течения оказывается ближе к движению потока внутри каналов, но существенно неправильной геометрической формы, с постоянными расширениями, сужениями, вновь расширениями и поворотами. Поэтому расчет потери механической энергии потока (разности статических давлений) здесь производится по формуле (1.78), где Ь - высота слоя насадки а э = 4е/а - эквивалентный диаметр канала между частицами е - порозность (объемная доля пустот) слоя насадки ст - удельная поверхность насадки, мVм ш = - действительная скорость жидкости между частицами - скорость жидкости, отнесенная ко всему свободному от насадки сечению аппарата - эффективный коэффициент трения газа о поверхность насадки. [c.103]

В вихревой области силы вязкостного трения значительны потому, что в ней скорости в одном и том же сечении изменяют направление на обратное и происходит непрерывный обмен количеством движения между вихревой областью и ядром потока. Заметны, что импульс внутренних сил при этом равен нулю, а работа равна потере механической энергии. В приведенных ниже формулах для щелевидных извилистых каналов за определяющий эквивалентный диаметр потока принят средний минимальный удвоенны зазор между поверхностями гофр, измеренный по нормали к их плоскостям [c.142]

Числитель и знаменатель полученного уравнения имеет размерность силы. В задачах обтекания тел жидкостью и в задачах движения жидкости в трубах и замкнутых каналах перепад давления в соответствующих точках определяет потерю механической энергии. Подставляя в знаменатель вместо и не любую скорость потока, 13 195 [c.195]

Торможение потока стенками, приводящее к тому, что отдельные струйки жидкости движутся с различными скоростями, вызывает появление напряжений трения между струйками, смещающимися одна относительно другой. Внутренние силы трения создают сопротивление движению, па преодоление которого затрачивается работа внешних сил, переходящая в тепло. Поэтому удельная механическая энергия (полный напор) потока вдоль трубы уменьшается. Это уменьшение напора называют потерей напора на трение по длине (Ац, i)- [c.111]

Разность статических давлений [Лр] в Н/м или Дж/м в газовом потоке под и над слоем дисперсного материала определяет потерю механической энергии единицей газового потока. Если в начале рассматривать фильтрационное движение вертикального потока газа через неподвижный слой дисперсного материала, то [c.518]

Рис 15 3 Зависимость потерь механической энергии восходящего потока от его скорости [c.519]

В обычной термодинамике величина JQ — У( 2 — х) принимается равной работе 1 , затрачиваемой 1 кг жидкости на себя и на окружающую среду во время прохождения через систему, т. к. в термодинамике вовсе не является необычным считать работой все изменения величины энергии за исключением тех, которые выражаются через Q и через и — и . Здесь W является необратимой работой в термодинамическом смысле слова, т. к. в реальном потоке существует трение. Величина Р, т. е. потеря механической энергии при трении, может быть определена следующим образом [c.873]

Слагаемое Кг-г (потери напора) представляет собой уменьшение удельной механической энергии потока на участке между сечениями 1 и 2, происходящее в результате работы сил внутреннего трения, сопровождающейся переходом части механической энергии потока в тепловую энергию. Различают [c.20]

Через эту же поверхность отводятся эксергетические потери. В отдельных случаях какие-либо потоки могут отсутствовать. Так, например, в схеме ГТУ подводимой пригодной для технического использования энергией являются эксергия топлива, а отводимой — механическая энергия. Эксергетический метод исполь- [c.192]

Одним из важнейших вопросов прикладной гидравлики является определение потерь энергии при движении жидкостей. В частном случае движения жидкостей по трубопроводам различают потери энергии, зависящие от длины трубопроводов (пропорциональные длине канала), и потери энергии в местных сопро- тивлениях — запорная арматура, повороты, расширения или сужения трубопроводов, — вызываемые изменениями скорости потока либо по величине, либо по направлению. Потери энергии потока как на преодоление сопротивлений по длине трубопроводов, так и на преодоление местных сопротивлений в конечном счете обусловлены вязкостью жидкости, а следовательно, теряемая механическая энергия рассеивается и переходит в тепловую, [c.27]

В процессе сужения потока н прохождения через отверстие часть удельной механической энергии затрачивается на трение и вихреобразование. Такие потери в гидравлике принято учитывать коэффициентом потерь в долях удельной кинетической энергии струи [8] [c.49]

Разницу между значениями а, и а составляют потери удельной механической энергии потока [c.50]

Разница между удельными механическими энергиями в выделенных сечениях потока связана с гидравлическими потерями, которые в соответствии с принципом динамического подобия принято выражать в долях удельной кинетической энергии [c.63]

Очевидно, что мощность двигателя N вт, за вычетом потерь АМ на механическое трение, должна израсходоваться на сообщение потоку жидкости в количестве н сек механической энергии Н , т. е. [c.367]

Рассмотрим физический смысл левой части этого уравнения. Если <7й есть тепловой поток от поверхности трубы к протекающей по ней жидкости, отнесенный к единице длины трубопровода, то первый член уравнения представляет тепловой поток, приходящий извне к единице массы жидкости. Второй член левой части уравнения выражает тепловой поток, поступающий к единице массы жидкости в результате затраты механической энергии, т. е. гидравлических потерь. Таким образом, уравнение (6.26) полностью согласуется с первым законом термодинамики [c.184]

Название вентилятора связано с направлением течения в рабочем колесе - основном его элементе, в котором механическая энергия передается воздуху посредством динамического действия лопаток. В рабочем колесе мощность, подведенная к валу от привода, преобразуется (с определенными потерями) в полезную гидравлическую мощность потока. [c.957]

Диссипативная структура — это особое состояние сильно неравновесной системы. В таких системах происходит интенсивный перенос энергии, сопровождающийся ее потерями. Это может быть перенос теплоты от нагретого тела к холодному через слой жидкости или передача механической энергии одного движущегося тела другому через слой жидкости или самой жидкой среде. Это может быть также химическая реакция или передача энергии переменного поля частицам феррита и т. д. Течение этих процессов может принимать своеобразный, регулярный характер. Предпочтительность регулярного течения процесса обусловлена тем, что при прочих равных условиях (например разности температур) скорость переноса энергии увеличивается за счет включения дополнительных механизмов переноса. Классический пример диссипативной структуры — регулярные ячейки конвективных потоков среды при теплопередаче, если нагретое тело расположено внизу, а холодное — вверху. В этом случае теплопередача интенсифицируется за счет конвективного переноса теплоты в дополнение к нормальной теплопередаче неподвижной теплопроводной средой. Обычные волны на поверхности воды служат другим примером диссипативной структуры. Здесь, наряду с пространственной регулярностью возмущений поверхности, возникает и регулярность изменения состояния поверхности во времени. Пример чисто временной регулярности дают некоторые колебательные химические реакции. Внешне периодичность реакции может проявлять себя в том, что цвет раствора периодически с частотой несколько раз в минуту изменяется, например, с красного на синий и обратно. Такие колебания продолжаются до окончания реакции, длящейся десятки минут. [c.680]

Рабочая жидкость, обладающая удельной механической энергией подается в количестве в патрубок , откуда она истекает в виде струи со скоростью т с в камеру смешения С, где происходит передача части ее механической энергии жидкости с удельной механической энергией ег, всасываемой в количестве из патрубка 2. Из патрубка 3 вытекает суммарный поток бз = 2) + бг, удельная механическая энергия которого езх при отсутствии гидравлических потерь [c.100]

Напомним, что первые три слагаемые правых частей уравнений (1.43) и (1.44) или первые три слагаемые левой части уравнения (1.42) представляют собой различные формы механической энергии потока и могут обратимо превращаться друг в друга, тогда как, согласно второму началу термодинамики, рассеяние части механической энергии в теплоту (слагаемое потерь) представляет собой процесс необратимый. [c.68]

Как уже отмечалось, физическая причина, приводящая к переходу части механической энергии потока в теплоту, состоит в совершении потоком работы против сил вязкого трения. Для практических расчетов удобно рассматривать два разных вида потерь потери на трение в длинных трубопроводах и потери при прохождении потоком таких участков, на которых происходит изменение вектора средней скорости потока - это потери на так называемых местных сопротивлениях. Примеры местных сопротивлений многочисленны 1) внезапное расширение и сужение потока, например при прохождении потоком нормальной диафрагмы (см. рис. 1.19) при изменении величины вектора скорости потока возникают зоны с интенсивным вихревым движением вязкой жидкости, где и происходит собственно превращение части механической энергии потока в теплоту 2) при резком повороте потока также возникают зоны вихревого движения (рис. 1.21, а) 3) при прохождении задвижки, частично перекрывающей трубопровод, также возникают зоны интенсивных завихрений (рис. 1.21,6) 4) при прохождении потоком открытого вентиля (рис. 1.21, в) сложным образом изменяются и величина, и направление вектора скорости и также образуются вихревые зоны (на рис. 1.21, в не показаны). [c.69]

Существенно, что при прохождении отмеченных здесь и многих других местных сопротивлений, существующих в реальных гидравлических сетях, потеря части механической энергии происходит вследствие совершения потоком работы против сил трения внутри вихрей. [c.70]

Иными словами, потеря части механической энергии при прохождении какого-либо местного сопротивления выражается в долях объемной кинетической энергии потока. При этом значение коэффициента г-го местного сопротивления может быть и больше единицы. Например, даже для полностью открытого вентиля = = 4-11, это означает лишь, что при прохождении такого вентиля в теплоту превращается количество механической энергии, численно равное нескольким кинетическим энергиям потока эта перешедшая в теплоту часть общей механической энергии потока уменьшила общую энергию за счет, например, уменьшения потенциальной энергии сжатия потока, если его скорость до и после местного сопротивления осталась неизменной (как это имеет место в примерах, представленных нарис. 1.19-1.21). [c.70]

Изменение вектора скорости вязкой жидкости приводит к образованию застойных зон с вихревым движением жидкости, причем в этих вихрях происходит потеря части механической энергии потока с превращением ее в теплоту. [c.97]

В вихревом гидродинамическом следе за телом и на наружной поверхности цилиндра происходит потеря части механической энергии потока с превращением этой части в теплоту. Форма записи потери энергии при внешнем обтекании тел аналогична формуле для потерь на местных сопротивлениях [c.98]

Местные потери давления также обусловлены вязкостью перемещаемого газа и возникают в местах изменения конфигурации газохода или агрегата, которые приводят к перестройке поля скоростей потока как по величине, так и по направлению. Это, в свою очередь, может вызвать отрыв потока и образование вихрей и, следовательно, дополнительные потери энергии. Отрьш потока от стенок и вихреобразование, а также перераспределение скоростей, как и трение, сопровождаются потерей механической энергии, переходящей в теплоту. Местные потери давления определяют отдельно для каждого элемента сети, в котором они возникают. Они составляют основную долю суммарных потерь давления в газоотводящем тракте./4аЁВйае уо ХЙМПРЙМ I 2-52 1 ЧаО- 81вМЧвОаа I 17 [c.17]

Коэффициент потерь в адиабатном процессе с подводом механической энергии извне определим срагзу для рабочего колеса — единственного элемента проточной части центробежного компрессора, в котором такой процесс реализуется. Поэтому потерянную работу отнесем, как обычно, к кинетической энергии потока при входе в колесо в относительном движении [c.78]

Сопротивление по длине. В чистом виде это сопротивление имеет место при течениях жидкостей или газов по цилиндрическим трубам или каналам с постоянной по длине потока средней скоростью. В этих случаях потери гидродинамического напора (механической энергии), выраженные в линейных единицах столба данной жидкости, определяют по формуле Вейсбатса—Дарси [c.26]

В свете этих данных рассмотрим механизм влияния высоты трубки над поверхностью жидкости, отмечавшегося рядом исследователей. При высокоскоростном турбулентном режиме выгорание сорванной с поверхности жидкости взвеси капель вдали от нее, например в объем бомбы (короткая трубка), приводит к потере части энергии потока продуктов сгорания, количество вновь поступающих в пламя капель ограниченно. Увеличение длины трубки над поверхностью позволяет полнее использовать энергию потока на срыв капель с поверхности исходной жидкости, а при нарушении равновесия — привести к взрыву каплегазовой смеси ( 48). Чем более реакционноспособна система, чем выше ее температура горения, тем выше энергия газового потока, тем меньше критическая величина длины трубки над поверхностью горения, тем легче возникает взрыв нри интенсивном поджигании. Понятна также роль вязкости когда загущение смеси повышает предельное напряжение сдвига до величины, превышающей срезающее напряжение турбулентного потока продуктов сгорания, сверхскоростной режим турбулентного горения становится невозможным. Для неньютоновских систем необходимо также учитывать зависимость механических характеристик от скорости нагружения. [c.253]

В качестве еще одного примера рассматривается расширяющийся горизонтальный трубопровод (рис. 1.17), для которого 2i = 22. Согласно уравнению расхода (1.15) S w, = S2IO2, а это значит, что при S2 > > и>2 и тем более wl/2g > W2l2g. Следовательно, в сечении II скоростной напор меньше скоростного напора в предыдущем сечении I. Если при незначительном расстоянии между I VI II потерей напора потока при прохождении между этими сечениями по сравнению с другими составляющими механической энергии потока можно пренебречь, то при расширяющемся трубопроводе h , 2 > т. е. при расширении потока, статическое давление в нем увеличивается (см. рис. 1.17). [c.62]

Таким образом, согласно уравнениям (1.43) и (1.44), общая удельная энергия АРддщ = которую необходимо сообщить жидкости извне (в данном случае с помощью насоса), расходуется на создание кинетической (скоростной) энергии потока АР = ру/ 2, на сообщение потоку удельной потенциальной знергии геометрического подъема АР = pgz, на преодоление возможной разности статических давлений в корще и в начале трубопровода АРд и на компенсацию необратимых потерь (АР части от общей объемной механической энергии потока. [c.68]