рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Машиностроение
/
РАВНОМЕРНОЕ ВРАЩЕНИЕ СОСУДА С ЖИДКОСТЬЮ

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

РАВНОМЕРНОЕ ВРАЩЕНИЕ СОСУДА С ЖИДКОСТЬЮ

РАВНОМЕРНОЕ ВРАЩЕНИЕ СОСУДА С ЖИДКОСТЬЮ - раздел Машиностроение, Гидросистемы и гидромашины Возьмем Открытый Цилиндрический Сосуд С Жидкостью И Сообщим Ему Постоянную Уг...

Возьмем открытый цилиндрический сосуд с жидкостью и сообщим ему постоянную угловую скорость w вращения вокруг вертикальной оси. Жидкость постепенно приобретет ту же угловую скорость, что и сосуд, а свободная поверхность ее видоизменится: в центральной части уровень жидкости понизится, у стенок – повысится, и вся свободная поверхность жидкости станет некоторой поверхностью вращения (рис. 2.11).

На жидкость в этом случае будут действовать две массовые силы, сила тяжести и центробежная сила, которые, будучи отнесенными к единице массы, соответственно равны gи w²r. Равнодействующая массовая сила j увеличивается с увеличением радиуса за счет второй составляющей, а угол наклона ее к горизонту уменьшается. Эта сила нормальна к свободной поверхности жидкости, поэтому угол наклона поверхности к горизонту возрастает с увеличением радиуса. Найдем уравнение положения свободной поверхности.

Рис. 2.11

Учитывая, что сила jнормальна к свободной поверхности, получим

отсюда

или после интегрирования

В точке пересечения свободной поверхности с осью вращения C =h, поэтому окончательно будем иметь

(2.10)

т. е. свободная поверхность жидкости является параболоидом вращения.

Максимальную высоту подъема жидкости можно определить исходя из равенства объемов неподвижной жидкости и жидкости во время вращения.

На практике очень часто приходится иметь дело с вращением сосуда, заполненного жидкостью, вокруг горизонтальной оси. При этом угловая скорость w столь велика, что сила тяжести на порядок меньше центробежных сил, и ее действие можно не учитывать. Закон изменения давления в жидкости для этого случая получим из рассмотрения уравнения равновесия элементарного объема с площадью основания dS и высотой dr, взятой вдоль радиуса (рис. 2.12). На выделенный элемент жидкости действуют силы давления и центробежная сила.

Обозначив давление в центре площадки dS, расположенной на радиусе r, через p, а в центре другого основания объема (на радиусе r + dr) через p + dp, получим следующее уравнение равновесия выделенного объема в направлении радиуса

или

Рис. 2.12

После интегрирования

Постоянную C найдем из условия, что при r = r₀ p = p₀.

Следовательно

Подставив ее значение в предыдущее уравнение, получим связь между p и r в следующем виде:

(2.11)

Очевидно, что поверхностями уровня в данном случае будут цилиндрические поверхности с общей осью – осью вращения жидкости.

Часто бывает необходимо определить силу давления вращающейся вместе с сосудом жидкости на его стенку, нормальную к его оси вращения. Для этого определим силу давления, приходящуюся на элементарную кольцевую площадку радиусом r и шириной dr. Используя формулу (2.11), получим

а затем следует выполнить интегрирование в требуемых пределах.

При большой скорости вращения жидкости получается значительная суммарная сила давления на стенку. Это используется в некоторых фрикционных муфтах, где для сцепления двух валов требуется создание больших сил давления.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Гидросистемы и гидромашины

На сайте allrefs.net читайте: "Гидросистемы и гидромашины"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: РАВНОМЕРНОЕ ВРАЩЕНИЕ СОСУДА С ЖИДКОСТЬЮ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Гидросистемы и гидромашины
Курс лекций Санкт-Петербург 2008 г. АННОТАЦИЯ В курсе лекци

ПРЕДМЕТ ГИДРАВЛИКИ
Раздел механики, в котором изучают равновесие и движение жидкости, а также силовое взаимодействие между жидкостью и обтекаемыми ею телами или ограничивающими ее поверхностями, называется гидроме

ДАВЛЕНИЕ В ЖИДКОСТИ
Жидкость в гидравлике рассматривается как непрерывная среда, заполняющая пространство без пустот и промежутков, т. е. как континуум. Это позволяет отвлечься от молекулярного строения вещества и счи

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА КАПЕЛЬНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Основной механической характеристикой жидкости является ее плотность. Плотностью r называют массу жидкости, заключенную в единице объема: для однородной жидкости

СВОЙСТВА ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
Как известно, в покоящейся жидкости возможен лишь один вид напряжений – напряжения сжатия, т. е. гидростатическое давление. Гидростатическое давление в жидкости имеет следующие два

ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ГИДРОСТАТИКИ
Рассмотрим тот основной случай равновесия жидкости, когда на нее действует лишь одна массовая сила – сила тяжести. Свободная поверхность жидкости в этом случае, как известно, является горизонтально

ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКАЯ ВЫСОТА. ВАКУУМ. ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ
Пьезометрическая высота, равная , представляет собой высоту столба жидкости, соответствующую данном

СИЛА ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА КРИВОЛИНЕЙНЫЕ СТЕНКИ. ЗАКОН АРХИМЕДА.
Решение задачи о силе давления жидкости на поверхности произвольной формы в общем случае сводится к определению трех составляющих суммарной силы и трех моментов. Чаще всего приходится иметь дело с

Лекция №5
2.6. ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ РАВНОУСКОРЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ СОСУДА С ЖИДКОСТЬЮ Ранее мы рассматривали равновесие жидкости под действием лишь одной массовой силы – ее

Краткие сведения с потерях полного напора.
Существует 2 вида потерь полного напора: 1. потери, связанные с трением, для их существования необходима характерная длина канала; 2. потери, связанные с формообразованием жидкост

Режимы течения жидкости в трубах и основы подобия.
Опыты показывают, что существует 2 вида течения жидкости в трубах. 1. Ламинарное ( слоистое течение ) 2. Турбулентное ( бурное, возмущенное ) При ламинарном режиме течени

Турбулентное течение в шероховатых трубах.
Формулы Блазиуса и Конакова справедливы для гладких, нешероховатых труб. Гладкие трубы: - трубы из цветных металлов и нержавеющей стали; - трубы из черных металлов, не им

Расчет потерь полного напора в некруглых трубах.
Для турбулентного режима течения в гидравлике используется прием, позволяющий определить потери полного напора в канале с произвольной формой поперечного сечения, используется соотн

Постепенное расширение канала. Диффузор
Рис.

Гидравлический удар.
Это явление связано с резким возрастанием давления, способно вызвать аварийную работу систем. Обычно связано с затеканием жидкости в тупиковые каналы или резким прекращением движения потока жидкост

Особенности гидроприводов и области их применения
В современной технике наиболее широко применяются четыре типа приводов: электрические, механические, гидравлические и пневматические. Все они предназначаются для одной и той же цели

НАСОСЫ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ДВИГАТЕЛИ
8.1. Основные разновидности ротационно-поршневых машин По конструктивно-кинематическим признакам все существующие ротационно-поршневые насосы и гидромоторы ч

Универсальный регулятор скорости (УРС)
Принципиальная схема УРС приведена на рис. 8.1.

Машина с поворотным диском и косой шайбой
Эти разновидности машин получаются в том случае, если уничтожить механические связи между поршнями и шайбой (диском). Чтобы обеспечить возвратно-поступательное движение поршней (плунжеров) в цилинд

Радиально-поршневые машины
e

Эксцентриковые машины
Бывают схемы с эксцентриковым валом, примерно такие же с коленчатым валом, рядные и V-образные. В процессе вращения эксцентрика или коленчатого вала, поршень совершает как правило, лишь относительн