Новости

гідродинамічний опір

Гідродінам і чеський сопротивл е ня, опір руху тіла з боку оточуючої його рідини або опір руху рідини, викликане впливом стінок труб, каналів і т.д. При обтіканні нерухомого. тіла потоком рідини (газу) або, навпаки, коли тіло рухається в нерухомому середовищі, Г. с. є проекцією головного вектора всіх діючих на тіло сил на напрям руху. Г. с.

Гідродінам і чеський сопротивл е ня,

де r - щільність середовища, v - швидкість, S - характерна для даного тіла площа. Безрозмірний коефіцієнт Г. с. сх залежить від форми тіла, його положення щодо напрямку руху і чисел подібності (див. подібності критерії ). Силу, з якою рідина діє на кожен елемент поверхні тіла, що рухається, можна розкласти на нормальну і дотичну складові, т. Е. На силу тиску і силу тертя. Проекція результуючої всіх сил тиску на напрямок руху дає Г. с. тиску, а проекція результуючої всіх сил тертя на напрямок руху - Г. с. тертя. Тіла, у яких опір від сил тиску мало в порівнянні з опором від сил тертя, вважаються добре обтічними. Г. с. погано обтічних тіл визначається майже повністю опором тиску. При русі тіл поблизу поверхні води утворюються хвилі, в результаті чого виникає хвильовий опір .

При протіканні рідини по трубах, каналах і т.д. в гідравліки розрізняють два види Г. с .: опір по довжині, прямо пропорційне довжині ділянки потоку, і місцеві опори, пов'язані зі зміною структури потоку на короткій ділянці при обтіканні різних перешкод (у вигляді клапанів, засувок і ін.), а також при раптовому розширенні або звуженні потоку або при зміні напрямку його перебігу. У гідравлічних розрахунках Г. с. оцінюється величиною «втраченого» напору hv, що представляє собою ту частину питомої енергії потоку, яка є незворотнім витрачається на роботу сил опору.

Значення hv по довжині труби при напірному русі обчислюється за формулою Дарсі

Значення hv по довжині труби при напірному русі обчислюється за формулою Дарсі

де l - коефіцієнт опору; l і d - довжина і діаметр труби; v - середня швидкість; g - прискорення вільного падіння. Переходи. l визначається характером перебігу. при ламінарному плині він залежить тільки від Рейнольдса числа Re (лінійний закон опору), а при турбулентному плині - ще й від шорсткості стінок труби. При дуже великих Re (близько 10 і більше) l залежить тільки від шорсткості (квадратичний закон опору). Місцеві Г. с. оцінюються загальною формулою hv = z v2 / 2 g, де z, - коефіцієнт місцевого опору, різний для різних перешкод; залежить від числа Re.

Числові значення коефіцієнта l і z розподіляються за формулами, наведеними в довідниках. Визначення величини hv для відкритих потоків проводиться також за спеціальними формулами. Г. с. у відкритих потоках і при русі в напірних трубопроводах обумовлені одними і тими ж фізичним причинами.

Правильне визначення величини Г. с. має велике значення при проектуванні і будівництві найрізноманітніших споруд, установок і апаратів (гідротехнічні споруди, турбінні установки, повітро-і газоочисні апарати, газо-, нафто- і водопровідні магістралі, двигуни, компресори, насоси і т.д.).

Літ .: Агроскин І. І., Дмитрієв Г. Т. та Пікалов Ф. І., Гідравліка, 4 видавництва., М. - Л., 1964; Ідельчик І. Е., Довідник з гідравлічних опорам, М. - Л., 1960; Альтшуль А. Д., Гідравлічні втрати на тертя в трубопроводах, М. - Л., 1963.

П. Г. Кисельов.