Introducció
En el capítol anterior es va demostrar que es podien obtenir fàcilment situacions matemàtiques exactes de les forces exercides pels fluids en repòs.Això es deu al fet que en hidrostàtica només intervenen forces de pressió simples.Quan es considera un fluid en moviment, el problema de l'anàlisi es fa molt més difícil alhora.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 provoca un esforç de cisalla o fricció entre les partícules del fluid en moviment i als límits que la contenen.El moviment relatiu que és possible entre diferents elements del cos fluid fa que la pressió i l'esforç de cisalla 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, és necessari resoldre els problemes de flux ja sigui per experimentació o fent determinats supòsits simplificadors suficients per obtenir una solució teòrica.Els dos enfocaments no s'exclouen mútuament, 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'extensió de la desviació de les condicions reals com a conseqüència d'una anàlisi simplificada.
La suposició simplificadora més habitual és que el fluid és ideal o perfecte, eliminant així els efectes viscosos complicats.Aquesta és la base de la hidrodinàmica clàssica, una branca de les matemàtiques aplicades que ha rebut l'atenció d'estudiosos tan eminents com Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin i Lamb.Hi ha greus limitacions inherents 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 com un fons molt valuós per a l'estudi de les característiques del moviment dels fluids.El present capítol s'ocupa 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 endavant, 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.
Tipus de flux
Els diferents tipus de moviment de fluids es poden classificar de la següent manera:
1.Turbulent i laminar
2.Rotacional i irrotacional
3.Estable i inestable
4.Uniformes i no uniformes.
Bomba submergible d'aigües residuals
Bombes de flux axial de la sèrie MVS Les bombes de flux mixt de la sèrie AVS (flux axial vertical i bomba d'aigües residuals submergibles de 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 les antigues.L'eficiència és un 3 ~ 5% més alta que 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 casual. Les partícules individuals estan subjectes a trans fluctuant.velocitats en vers de manera que el moviment sigui remolinós i sinuós en lloc de rectilini.Si s'injecta colorant en un punt determinat, es difondrà ràpidament per tot el flux.En el cas del flux turbulent en una canonada, per exemple, un registre instantani de la velocitat en una secció revelaria una distribució aproximada tal com es mostra a la figura 1 (a).La velocitat constant, tal com es registrarien els instruments de mesura normals, s'indica en un contorn de punts, i és evident que el flux turbulent es caracteritza per una velocitat fluctuant inestable superposada a una mitjana constant 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 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 0,5 amb flux turbulent i 0 ,05 amb flux laminar.
El flux laminar s'associa amb velocitats baixes i fluids viscosos lents. En la hidràulica de canonades i canals oberts, les velocitats són gairebé sempre prou altes per assegurar un flux turbudent, tot i que una capa laminar prima persisteix a prop d'un límit sòlid.Les lleis del flux laminar s'entenen completament i, per a condicions de contorn 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 basar-se en gran mesura en relacions empíriques o semiempíriques.
Bomba contra incendis de turbina vertical
Número de model: XBC-VTP
Les bombes d'extinció d'incendis d'eix llarg vertical de la sèrie XBC-VTP són sèries de bombes difusores multietapa d'una sola etapa, fabricades d'acord amb l'última norma nacional GB6245-2006.També hem millorat el disseny amb la referència de l'estàndard de la United States Fire Protection Association.S'utilitza principalment per al subministrament d'aigua contra incendis en petroquímics, gas natural, centrals elèctriques, tèxtils de cotó, molls, aviació, magatzems, edificis de gran alçada i altres indústries.També es pot aplicar a vaixells, tancs de mar, vaixells de bombers i altres ocasions de subministrament.
Flux rotacional i irrotacional.
Es diu que el flux és rotacional si cada partícula de 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'un límit recte.A causa de la distribució no uniforme de velocitats, una partícula amb els seus dos eixos originàriament perpendiculars pateix una deformació amb un petit grau de gir. A la figura 2a, flueix en forma circular.
Es representa el camí, 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 rotatiu.
Fig.2(a) Flux rotacional
Perquè el flux sigui irrotacional, la distribució de velocitats adjacent al límit recte ha de ser uniforme (Fig.2b).En el cas del flux en una trajectòria circular, es pot demostrar que el flux irrotacional només afectarà sempre que la velocitat sigui inversament proporcional al radi.Des d'un primer cop d'ull a 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 rotacional
Com que tots els fluids posseeixen viscositat, el baix d'un fluid real mai és realment una rotació i, per descomptat, el flux laminar és altament rotatiu.Per tant, el flux irrotacional és una condició hipotètica que seria d'interès acadèmic només si no fos pel fet que en molts casos de flux turbulent les característiques rotacionals són tan insignificants que es poden descuidar.Això és convenient perquè és possible analitzar el flux irrotacional mitjançant els conceptes matemàtics de la hidrodinàmica clàssica referits anteriorment.
Bomba centrífuga de destinació d'aigua de mar
Número de model: ASN ASNV
Les bombes model ASN i ASNV són bombes centrífugues de carcassa de voluta dividida de doble succió d'una sola etapa i utilitzades o per al transport de líquids per a obres d'aigua, circulació d'aire condicionat, edifici, reg, estació de bombeig de drenatge, central elèctrica, sistema de subministrament d'aigua industrial, lluita contra incendis. sistema, vaixell, edifici, etc.
Flux constant i inestable.
Es diu que el flux és constant 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 constant.Tanmateix, per al present propòsit és convenient considerar el moviment general del fluid com el criteri i les fluctuacions erràtiques associades a la turbulència només com una influència secundària.Un exemple evident de flux constant és una descàrrega 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 una descàrrega variable en un conducte o canal obert;aquest és generalment un fenomen transitori que és successiu o seguit d'una descàrrega constant.Un altre conegut
exemples de naturalesa més periòdica són el moviment ondulatori i el moviment cíclic de grans masses d'aigua en el flux de marea.
La majoria dels problemes pràctics de l'enginyeria hidràulica estan relacionats amb el flux constant.Això és una sort, ja que la variable de temps en flux inestable complica considerablement l'anàlisi.En conseqüència, en aquest capítol, la consideració del flux inestable es limitarà a alguns casos relativament senzills.És important tenir en compte, però, que diversos casos habituals de flux inestable 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 aigua tranquil·la es pot reformular de manera que el vaixell estigui estacionari i l'aigua estigui en moviment;l'únic criteri per a la similitud del comportament del fluid és que la velocitat relativa sigui la mateixa.Una vegada més, el moviment de les ones en aigües profundes es pot reduir a
estat estacionari suposant que un observador viatja amb les ones a la mateixa velocitat.
Bomba de drenatge d'aigua d'eix centrífug multietapa de turbina vertical de motor dièsel Aquest tipus de bomba de drenatge vertical s'utilitza principalment per bombejar sense corrosió, temperatura inferior a 60 °C, sòlids en suspensió (sense incloure la fibra, la graella) de menys de 150 mg/L de contingut de les aigües residuals o residuals.La bomba de drenatge vertical de tipus VTP es troba en bombes d'aigua verticals de tipus VTP i, en funció de l'augment i el coll, configureu la lubricació d'oli del tub amb aigua.Pot fumar a una temperatura inferior a 60 °C, enviar per contenir un cert gra sòlid (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 direcció del vector velocitat d'un punt a un altre al llarg de la trajectòria del flux.Per complir amb aquesta definició, tant l'àrea de flux com la velocitat han de ser les mateixes en totes les seccions transversals.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 cabal són habituals en la hidràulica de canal obert, encara que en sentit estricte, com que el flux uniforme sempre s'aborda de manera asimptòtica, és un estat ideal que només s'aproxima i mai s'aconsegueix.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 constant o inestable del flux.
Hora de publicació: 29-mar-2024