sales@tkflow.com 
Introducció
En el capítol anterior es va demostrar que es podien obtenir fàcilment situacions matemàtiques exactes per a les forces exercides pels fluids en repòs. Això és degut a que en hidrostàtica només hi ha forces de pressió simples. Quan es considera un fluid en moviment, el problema de l'anàlisi esdevé immediatament molt més difícil. No només s'ha de tenir en compte la magnitud i la direcció de la velocitat de les partícules, sinó que també hi ha la complexa influència de la viscositat que causa una tensió de cisallament o fricció entre les partícules del fluid en moviment i en els límits que les contenen. El moviment relatiu que és possible entre els diferents elements del cos fluid fa que la pressió i la tensió de cisallament variïn considerablement d'un punt a un altre segons les condicions de flux. A causa de les complexitats associades al fenomen del flux, una anàlisi matemàtica precisa només és possible en uns pocs casos, i des del punt de vista de l'enginyeria, en alguns casos poc pràctics. Per tant, cal resoldre els problemes de flux, ja sigui mitjançant l'experimentació o fent certes suposicions simplificadores suficients per obtenir una solució teòrica. Els dos enfocaments no són mútuament excloents, ja que les lleis fonamentals de la mecànica són sempre vàlides i permeten adoptar mètodes parcialment teòrics en diversos casos importants. També és important determinar experimentalment l'abast de la desviació de les condicions reals com a conseqüència d'una anàlisi simplificada.
La suposició simplificadora més comuna és que el fluid és ideal o perfecte, eliminant així els efectes viscosos que el compliquen. Aquesta és la base de la hidrodinàmica clàssica, una branca de les matemàtiques aplicades que ha rebut l'atenció d'acadèmics eminents com Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin i Lamb. Hi ha limitacions inherents importants a la teoria clàssica, però com que l'aigua té una viscositat relativament baixa, es comporta com un fluid real en moltes situacions. Per aquesta raó, la hidrodinàmica clàssica es pot considerar una base molt valuosa per a l'estudi de les característiques del moviment dels fluids. El present capítol tracta de la dinàmica fonamental del moviment dels fluids i serveix com a introducció bàsica als capítols següents que tracten els problemes més específics que es troben en la hidràulica d'enginyeria civil. Es deriven les tres equacions bàsiques importants del moviment dels fluids, és a dir, les equacions de continuïtat, Bernoulli i moment, i s'explica la seva importància. Més tard, es consideren les limitacions de la teoria clàssica i es descriu el comportament d'un fluid real. S'assumeix un fluid incompressible al llarg de tot el text.
Tipus de flux
Els diferents tipus de moviment de fluids es poden classificar de la manera següent:
1. Turbulent i laminar
2. Rotacional i irrotacional
3. Estable i inestable
4. Uniforme i no uniforme.
Bomba submergible d'aigües residuals
Bombes de flux axial de la sèrie MVS Les bombes de flux mixt de la sèrie AVS (bomba submergible d'aigües residuals de flux axial vertical i flux mixt) són produccions modernes dissenyades amb èxit mitjançant l'adopció de tecnologia moderna estrangera. La capacitat de les noves bombes és un 20% més gran que la de les antigues. L'eficiència és un 3~5% més alta que la de les antigues.
Flux turbulent i laminar.
Aquests termes descriuen la naturalesa física del flux.
En el flux turbulent, la progressió de les partícules del fluid és irregular i hi ha un intercanvi de posició aparentment aleatori. Les partícules individuals estan subjectes a velocitats transversals fluctuants, de manera que el moviment és remolí i sinuós en lloc de rectilini. Si s'injecta colorant en un punt determinat, es difondrà ràpidament per tot el corrent. En el cas del flux turbulent en una canonada, per exemple, un registre instantani de la velocitat en una secció revelaria una distribució aproximada com es mostra a la Figura 1(a). La velocitat estacionària, tal com la registrarien els instruments de mesura normals, s'indica amb un contorn de punts, i és evident que el flux turbulent es caracteritza per una velocitat fluctuant inestable superposada a una mitjana estacionària temporal.
Fig.1(a) Flux turbulent
Fig.1(b) Flux laminar
En el flux laminar, totes les partícules del fluid avancen per camins paral·lels i no hi ha cap component transversal de la velocitat. La progressió ordenada és tal que cada partícula segueix exactament el camí de la partícula que la precedeix sense cap desviació. Així, un filament prim de colorant romandrà com a tal sense difusió. Hi ha un gradient de velocitat transversal molt més gran en el flux laminar (Fig. 1b) que en el flux turbulent. Per exemple, per a una canonada, la relació entre la velocitat mitjana V i la velocitat màxima V max és de 0,5 amb flux turbulent i de 0,05 amb flux laminar.
El flux laminar s'associa amb baixes velocitats i fluids viscosos i lents. En la hidràulica de canonades i canals oberts, les velocitats gairebé sempre són prou altes per garantir un flux turbulent, tot i que una fina capa laminar persisteix a prop d'un límit sòlid. Les lleis del flux laminar es coneixen perfectament i, per a condicions de límit simples, la distribució de velocitats es pot analitzar matemàticament. A causa de la seva naturalesa pulsant irregular, el flux turbulent ha desafiat un tractament matemàtic rigorós i, per a la solució de problemes pràctics, cal confiar en gran mesura en relacions empíriques o semiempíriques.
Bomba d'incendis de turbina vertical
Número de model: XBC-VTP
Les bombes d'extinció d'incendis verticals d'eix llarg de la sèrie XBC-VTP són una sèrie de bombes difusores d'una sola etapa i multietapa, fabricades d'acord amb la darrera norma nacional GB6245-2006. També hem millorat el disseny amb la referència de la norma de l'Associació de Protecció contra Incendis dels Estats Units. S'utilitzen principalment per al subministrament d'aigua contra incendis en petroquímiques, gas natural, centrals elèctriques, tèxtils de cotó, molls, aviació, emmagatzematge, edificis alts i altres indústries. També es poden aplicar a vaixells, tancs marítims, vaixells contra incendis i altres ocasions de subministrament.
Flux rotacional i irrotacional.
Es diu que el flux és rotacional si cada partícula del fluid té una velocitat angular al voltant del seu propi centre de massa.
La figura 2a mostra una distribució de velocitat típica associada amb un flux turbulent més enllà d'una frontera recta. A causa de la distribució de velocitat no uniforme, una partícula amb els seus dos eixos originalment perpendiculars pateix deformació amb un petit grau de rotació. A la figura 2a, el flux en un cercle
es representa la trajectòria, amb la velocitat directament proporcional al radi. Els dos eixos de la partícula giren en la mateixa direcció de manera que el flux torna a ser rotacional.
Fig.2(a) Flux rotacional
Perquè el flux sigui irrotacional, la distribució de velocitats adjacent a la vora recta ha de ser uniforme (Fig. 2b). En el cas del flux en una trajectòria circular, es pot demostrar que el flux irrotacional només serà aplicable sempre que la velocitat sigui inversament proporcional al radi. A primera vista de la Figura 3, això sembla erroni, però un examen més detallat revela que els dos eixos giren en direccions oposades, de manera que hi ha un efecte compensador que produeix una orientació mitjana dels eixos que no canvia respecte a l'estat inicial.
Fig.2(b) Flux irrotacional
Com que tots els fluids posseeixen viscositat, el mínim d'un fluid real mai és realment irrotació, i el flux laminar és, per descomptat, altament rotacional. Per tant, el flux irrotacional és una condició hipotètica que només tindria interès acadèmic si no fos pel fet que en molts casos de flux turbulent les característiques rotacionals són tan insignificants que es poden negligir. Això és convenient perquè és possible analitzar el flux irrotacional mitjançant els conceptes matemàtics de la hidrodinàmica clàssica als quals s'ha fet referència anteriorment.
Bomba centrífuga de destinació d'aigua de mar
Núm. de model: ASN ASNV
Les bombes model ASN i ASNV són bombes centrífugues de doble aspiració i carcassa de voluta dividida d'una sola etapa i s'utilitzen per al transport de líquids per a obres d'aigua, circulació d'aire condicionat, edificis, reg, estacions de bombament de drenatge, centrals elèctriques, sistemes de subministrament d'aigua industrial, sistemes d'extinció d'incendis, vaixells, edificis, etc.
Flux constant i inestable.
Es diu que el flux és estacionari quan les condicions en qualsevol punt són constants respecte al temps. Una interpretació estricta d'aquesta definició portaria a la conclusió que el flux turbulent mai va ser realment estacionari. Tanmateix, per al propòsit actual és convenient considerar el moviment general del fluid com el criteri i les fluctuacions erràtiques associades a la turbulència com només una influència secundària. Un exemple obvi de flux estacionari és un cabal constant en un conducte o canal obert.
Com a corol·lari, es dedueix que el flux és inestable quan les condicions varien respecte al temps. Un exemple de flux inestable és un cabal variable en un conducte o canal obert; això sol ser un fenomen transitori que succeeix o és seguit per un cabal estable. Altres factors familiars
exemples de naturalesa més periòdica són el moviment de les ones i el moviment cíclic de grans masses d'aigua en el flux de marea.
La majoria dels problemes pràctics en enginyeria hidràulica es refereixen al flux estacionari. Això és una sort, ja que la variable de temps en el flux no estacionari complica considerablement l'anàlisi. En conseqüència, en aquest capítol, la consideració del flux no estacionari es restringirà a uns quants casos relativament simples. Tanmateix, és important tenir en compte que diversos casos comuns de flux no estacionari es poden reduir a l'estat estacionari en virtut del principi de moviment relatiu.
Així, un problema que implica un vaixell que es mou per aigües tranquil·les es pot reformular de manera que el vaixell estigui estacionari i l'aigua estigui en moviment; l'únic criteri de similitud del comportament del fluid és que la velocitat relativa sigui la mateixa. De nou, el moviment de les ones en aigües profundes es pot reduir a
estat estacionari assumint que un observador viatja amb les ones a la mateixa velocitat.
Bomba de drenatge d'aigua centrífuga multietapa amb turbina vertical i eix en línia per a motor dièsel Aquest tipus de bomba de drenatge vertical s'utilitza principalment per bombar aigües residuals o sense corrosió, a temperatures inferiors a 60 °C, sòlids en suspensió (sense incloure fibra ni sèmola) amb un contingut inferior a 150 mg/L. La bomba de drenatge vertical tipus VTP es troba en les bombes d'aigua verticals tipus VTP i, en funció de l'augment i el collar, s'estableix la lubricació d'oli del tub per aigua. Pot fumar a temperatures inferiors a 60 °C, enviar per contenir determinats grans sòlids (com ara ferralla i sorra fina, carbó, etc.) d'aigües residuals o residuals.
Flux uniforme i no uniforme.
Es diu que el flux és uniforme quan no hi ha variació en la magnitud i la direcció del vector velocitat d'un punt a un altre al llarg del recorregut del flux. Perquè es compleixi aquesta definició, tant l'àrea del flux com la velocitat han de ser les mateixes en cada secció transversal. El flux no uniforme es produeix quan el vector velocitat varia amb la ubicació, un exemple típic és el flux entre límits convergents o divergents.
Ambdues condicions alternatives de flux són comunes en la hidràulica de canal obert, tot i que, estrictament parlant, com que el flux uniforme sempre s'aproxima asimptòticament, és un estat ideal que només s'aproxima i mai s'assoleix realment. Cal tenir en compte que les condicions es relacionen amb l'espai més que no pas amb el temps i, per tant, en casos de flux tancat (per exemple, canonades sota pressió), són força independents de la naturalesa estacionària o no estacionària del flux.
Data de publicació: 29 de març de 2024