Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Динамическое воздействие струи на преграду






Струя жидкости, вытекающая через отверстие или насадок и встречающая на своем пути твердую преграду, действует на нее силой Р (рис.2.4).

При определении этой силы делается ряд допущений:

1. струя плоская, достаточной ширины;

2. жидкость невязкая, несжимаемая;

3. давление в любой точке постоянно;

4. отсутствуют местные сопротивления.

Для определения силы Р применим уравнение изменения количества движения к отсеку струи, ограниченному сечениями 0-0, 1-1, 2-2. Количество движения в любом сечении струи за единицу времени имеет вид

 

КД=α 0ρ Qυ,

α 0 - коэффициент Буссинеска показывает отношение действительного количества движения к количеству движения, вычисленному по средней скорости (принимается равной единице);

ρ – плотность;

Q –расход;

υ - средняя скорость.

 

Сила давления струи на преграду равна по величине реактивной силе давления R преграды на струю. Проекция импульса этой силы на ось струи равна изменению проекций количества движения в струе до и после ее разделения

 

ρ Q0υ 0-ρ Q1υ 1cosα 1- ρ Q2υ 2cosα 2=Pcosβ.

 

 

Рисунок 2.4 – Давление струи на преграду

 

Отсюда сила равна

 

P=(ρ Q0υ 0 - ρ Q1υ 1cos α 1 - ρ Q2υ 2cos α 2)/ cos β.

В случае, когда преграда расположена перпендикулярно оси струи α 12 =00, сos900=0, β =00, cos 00=1, тогда сила давления на преграду (рис. 2.5)

 

P=(ρ Q0υ 0)/1=ρ Q0υ 0

Рисунок 2.5 – Давление струи на преграду, перпендикулярную оси струи

 

Если преграда изогнута на 1800, то cos1800=-1, а β =00, cos00 =1, сила воздействия на преграду

 

P=(ρ Q0υ 0-ρ Q1υ 1cosα 1-ρ Q2υ 2cosα 2)/1=│ υ 012; Q0=Q1+Q2; Q1=Q2=Q0/2│ =

0ρ υ 0(Q0+Q0/2+Q0/2)=2Q0ρ υ 0.

Рисунок 2.6 – Давление струи на преграду, изогнутую под углом 1800

 

Сила давления на изогнутую пластину в два раза больше, чем на плоскую. Это положение используется при проектировании рабочих колес гидротурбин, лопатки которых изгибаются в обратную сторону.

Если сама преграда движется, то в формуле для определения силы давления вместо скорости υ 0 подставляют либо сумму, либо разность скоростей струи и преграды. Если преграда движется в ту же сторону, что и струя, то вместо υ 0 надо подставить разность υ 0 - υ пр , сила давления в этом случае будет меньше. Если преграда движется навстречу струе, тогда вместо υ 0 подставляем сумму υ 0 + υ пр , сила будет больше.

В общем случае сила давления зависит от формы преграды, от расположения самой преграды по отношению к струе, от скорости струи, расхода, плотности жидкости, от скорости преграды.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.