Хо Хо+DХ

Cлайд 1-13.Силы,действующие на прямоугольный элемент жидкости в потоке.

Пусть, например, элемент жидкости движется в направлении х в прямолинейном потоке, скорость в котором изменяется с координатой высоты Н, но не зависит от x и от времени.

Сила тяжести или вес направлена вниз.

Из баланса сил в вертикальном направлении следует, что при заданном х давление изменяется с высотой так же, как и в покоящейся жидкости и определяется уравнением:

p 1 -p2 = r DН g (1-13)

 

Рассмотрим теперь баланс горизонтальных сил.В отсутствие движения вязкие напряжения были бы равны нулю и давление на правой и левой гранях были бы одинаковы.

Но, как только появится движение, возникают вязкие силы. В данном примере они стремятся замедлить элемент, т.к. напряжение сдвига, направленное против движения, на нижней пов-ти элемента (S=So) больше,чем напряжение сдвига на верхней пов-ти ,направленное по движению (S =So + DS).

Для горизонтальной трубы составляющая веса в направлении движения равна нулю, и равномерный поток может осуществляться только, когда давление на одном конце трубы больше, чем на другом.

Для любого течения уравнение движения каждого эл-та может быть представлено в форме:

Масса´Ускорение = Массовая сила (вес) + Сила, обусловленная градиентом давления + вязкая сила.

Так как связь между вязкими силами и местными изменениями скорости известна (напряжение сдвига пропорционально скорости сдвига), это уравнение связывает градиент давления и массовую силу в любой точке с местной скоростью среды и скоростями ее изменения как во времени (ускорение), так и в пространстве (скорость сдвига). Очевидно, масса´ускорение в левой части есть сила инерции.

Лекция 1-2. Пуазейлевское течение в трубе.

слайд 1-14

Стационарное ламинарное течение жидкости может быть экспериментально реализовано на лабораторной установке, состоящей из длинной жесткой[; - длина, - внутренний диаметр] цилиндрической трубки, соединенной с напорным и сливным резервуарами, в которых во время эксперимента поддерживаются постоянные давления (и).

Напорный резервуар