Внутренняя задача связана с анализом движения жидкостей внутри труб и каналов.

Внешняя - изучает закономерности обтекания жидкостями различных тел (при механическом перемешивании, осаждении твердых частиц в жидкости и т. п.).

Смешанная - решается при движении жидкости через зернистый слой твердого материала, когда она перемещается как внутри каналов сложной формы, так и одновременно обтекает твердые частицы. Такие условия наблюдаются в процессах фильтрования, массопередачи в аппаратах с насадками, сушки и т. д. Анализ движения жидкостей в случаях такой смешанной задачи гидродинамики проводят приближенно, сводя его к решению внутренней или внешней задачи.

Движущей силой при течении жидкостей является разность давлений, которая создается с помощью насосов или компрессоров, либо вследствие разности уровней или плотностей жидкости.

Знание законов гидродинамики позволяет находить разность давлений, необходимую для перемещения данного количества жидкости с требуемой скоростью, а значит, и расход энергии на это перемещение, или наоборот - определять скорость и расход жидкости при известном перепаде давления.

 

18. Режимы течения жидкости и газа: ламинарный, структурный и турбулентный. (стр.139)

 

Ламинарное движение (от лат. lamina – слой) - движение жидкости, при котором отсутствуют изменения (пульсации) местных скоростей, приводящие к перемешиванию жидкости.

 

Турбулентное движение (от лат. turbulentus – беспорядочный) - движение жидкости, при котором происходят изменения (пульсации) местных скоростей, приводящие к перемешиванию жидкости.

 

19. Виды потоков: напорный, безнапорный и струя.

 

Совокупность элементарных струек жидкости представляет собой поток жидкости. Различают следующие типы потоков (или типы движений жидкости).

Н апорные потоки (напорные движения) — это такие, когда поток ограничен твердыми стенками со всех сторон, при этом в любой точке потока давление отличается от атмосферного обычно в большую сторону, но может быть и меньше атмосферного. Движение в этом случае происходит за счёт напора, создаваемого, например, насосом или водонапорной башней. Давление вдоль напорного потока обычно переменное. Такое движение имеет место во всех гидроприводах технологического оборудования, водопроводах, отопительных системах и т.п.

Б езнапорные потоки (безнапорные движения) отличаются тем, что поток имеет свободную поверхность, находящуюся под атмосферным давлением. Безнапорное движение происходит под действием сил тяжести самого потока жидкости. Давление в таких потоках примерно одинаково и отличается от атмосферного только за счет глубины потока. Примером такого движения может быть течение воды в реке, канале, ручье.

С вободная струя не имеет твёрдых стенок. Движение происходит под действием сил инерции и веса жидкости. Давление в таком потоке практически равно атмосферному. Пример свободной струи – вытекание жидкости из шланга, крана и т.п.

 

 

20. Классификация видов движения по зависимости от координат и времени.

 

Неустановившееся движение - это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках занимаемого ею пространства изменяются с течением времени. Для такого движения скорость, например, может быть функцией всех трех координат и обязательно зависит от времени . Подчеркнем, что для неустановившегося движения зависимость параметров от всех трех координат не обязательна. Они могут изменяться вдоль двух или даже одной координаты. Обязательной же является зависимость от времени. Движение жидкости, характеризующиеся соотношениями , также является неустановившимся.

Примером неустановившегося движения может служить течение жидкости в трубе, соединяющей бак с атмосферой, при естественном опорожнении бака. С течением времени скорость жидкости будет уменьшаться, а когда вся жидкость вытечет, движение вообще прекратится.

Установившееся движение - это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках пространства с течением времени не изменяются. Для такого движения скорость, например, является функцией только координат, и не зависит от времени .

Примером установившегося движения может служить также течение жидкости в трубе, соединяющей бак с атмосферой, но в том случае, когда в бак подводится жидкость в количестве, равном количеству жидкости, вытекающей из трубы в атмосферу.

21. Классификация видов движения по наличию свободной поверхности.

 

Напорным называется движение жидкости, не имеющей свободной поверхности. Примером такого движения может служить движение жидкости в трубопроводе при полном заполнении его сечения, например воды в водопроводе.