n="justify">. Моделювання процесу. Рішення математичної моделі процесу при варіюванні параметрів процесу в цікавому для даного дослідження діапазоні;
. Аналіз отриманої інформації. Вивчення та перевірка результатів, отриманих при вирішенні математичної моделі. На основі проведеного аналізу приймають рішення - видати рекомендації для практичної реалізації або продовжити дослідження.
8. Написати основні критерії гідродинамічного подібності і пояснити їх фізичний зміст. Написати загальний вигляд критеріальною залежності
Основні гідродинамічні критерії подібності: критерій Рейнольдса Rе, критерій гомохромності Але, критерій Ейлера Еu, критерій Фруда Fr.
Критерій Рейнольдса характеризує ставлення сил інерції до сил тертя і визначає режим руху у всіх подібних точках подібних систем:
В
Критерій гомохромності Але характеризує нестале стан процесу:
В
Критерій Ейлера, характеризує ставлення сил гідростатичного тиску до сил інерції:
В
Критерієві Ейлера зазвичай надають дещо інший вигляд. Замість величини абсолютного тиску р вводять різниця тисків? Р в якихось двох точках рідини:
В
Критерій Фруда відображає вплив сил тяжіння на рух рідини:
В
Щоб уникнути дрібних величин зазвичай користуються зворотним виразом:
В
Таким чином, рішення рівняння Нав'є-Стокса, що описує в загальному вигляді процес руху в'язкої рідини, може бути представлено критеріальним рівнянням виду:
(Але, Еu, Fr, Rе) = 0
яке називають узагальненим (критеріальним) рівнянням гідродинаміки. Будь-яка задача руху в'язкої рідини може бути вирішена шляхом знаходження залежності між критеріями, що входять в це рівняння. p> У цьому рівнянні всі критерії подібності, крім Еu, є визначальними, тому що вони складені тільки з величин, що виражають умови однозначності. Оскільки при вирішенні практичних завдань зазвичай визначають? Р, що входить в Еu, то в цьому випадку рівняння записують щодо обумовленого критерію Еu:
Еu = f1 (Але, Fr, Rе)
Наприклад:
Еu = АНоq? Frn? Rеm,
Де значення А, q, n, m зазвичай визначають дослідним шляхом.
9. Написати рівняння для визначення втрати напору на тертя. Як розраховуються коефіцієнти тертя і коефіцієнт місцевих опорів
Гідродинамічний напір у перерізі, де рідина витікає з трубопроводу, виражається рівністю:
В
Втрата напору hп в трубопроводі обумовлена ​​наявністю наявністю опорів, які має подолати протікає рідина на своєму шляху. Ці опори бувають двох родів:
1) опір тертя рідини об стінки:
2) місцеві опори, що виникають при зміні напрямку рідини або геометричної форми трубопроводу
Втрата напору від сил тертя виражається наступною формулою:
В
Функцію? =? (Rе) в цьому рівнянні називають коефіцієнтом тертя. Числове значення цього коефіцієнта залежить від характеру руху. p> При ламінарному плині рідини:
- для потоку в трубі круглого перерізу
- для потоку в трубах некруглого перерізу
При турбулентному русі рідини:
- для гладких труб при 3? 103? Rе? 1? 105
- для гладких труб при 4? 103? Rе? 6,3? 106
для гладких труб при Rе? 5000
При великих значеннях числа Рейнольдса (Rе? 100000) на коефіцієнт? починає впливати шорсткість стінок труб:
В
Ці формули справедливі для ізотермічних умов потоку рідини чи газу. Якщо температура потоку відрізняється від температури стінки труби, числові значення коефіцієнтів? слід множити на величину k, яка також залежить від режиму течії потоку.
При визначенні втрати напору необхідно враховувати місцеві опори (в сужениях, на розширенні і заокругленні труб, в кранах, вентилях і пр.). Коефіцієнти місц их опорів визначають дослідним шляхом.
Коефіцієнт місцевого опору при вході в трубі залежить від форми вхідної кромки труби. Якщо краї гострі, то? = 0,5; якщо вони тупі, то? = 0,25; при закругленій кромці труби? в залежності від радіуса заокруглення і шорсткості стінок труби коливається в межах 0,06 - 0,005. При виході з труби коефіцієнт місцевого опору може бути прийнятий? = 1
При раптовому розширенні труби коефіцієнт місцевого опору залежить від ставлення вузького перерізу f1 труби до її широкому розтину f2 і може бути прийнятий рівним в межах від 0 (f1/f2 = 1) до 0,81 (f1/f2 = 0,1 )
При раптовому звуженні і труби коефіцієнт місцевого...
