Invoering
In het vorige hoofdstuk werd aangetoond dat exacte wiskundige situaties voor de krachten die worden uitgeoefend door vloeistoffen in rust gemakkelijk kunnen worden verkregen.Dit komt omdat bij hydrostatisch slechts eenvoudige drukkrachten betrokken zijn.Wanneer we kijken naar een vloeistof in beweging, wordt het analyseprobleem meteen veel moeilijker.Er moet niet alleen rekening worden gehouden met de grootte en richting van de deeltjessnelheid, maar er is ook de complexe invloed van de viscositeit die een schuif- of wrijvingsspanning veroorzaakt tussen de bewegende vloeistofdeeltjes en aan de grenzen van de vloeistof.De relatieve beweging die mogelijk is tussen verschillende elementen van het vloeistoflichaam zorgt ervoor dat de druk en schuifspanning aanzienlijk variëren van het ene punt naar het andere, afhankelijk van de stromingsomstandigheden.Vanwege de complexiteit die met het stromingsverschijnsel gepaard gaat, is een nauwkeurige wiskundige analyse slechts in een paar, en vanuit technisch oogpunt gezien, sommige wat onpraktische gevallen mogelijk. Het is daarom noodzakelijk om stromingsproblemen op te lossen, hetzij door experimenten, hetzij door het maken van bepaalde vereenvoudigende aannames die voldoende zijn om een theoretische oplossing te verkrijgen.De twee benaderingen sluiten elkaar niet uit, aangezien de fundamentele wetten van de mechanica altijd geldig zijn en het mogelijk maken dat gedeeltelijk theoretische methoden in verschillende belangrijke gevallen worden toegepast.Ook is het belangrijk om experimenteel de omvang van de afwijking van de werkelijke omstandigheden vast te stellen als gevolg van een vereenvoudigde analyse.
De meest voorkomende vereenvoudigende aanname is dat de vloeistof ideaal of perfect is, waardoor de complicerende stroperige effecten worden geëlimineerd.Dit is de basis van de klassieke hydrodynamica, een tak van de toegepaste wiskunde die aandacht heeft gekregen van vooraanstaande geleerden als Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin en Lamb.Er zijn ernstige inherente beperkingen in de klassieke theorie, maar omdat water een relatief lage viscositeit heeft, gedraagt het zich in veel situaties als een echte vloeistof.Om deze reden kan de klassieke hydrodynamica worden beschouwd als een zeer waardevolle achtergrond voor de studie van de kenmerken van vloeistofbeweging.Dit hoofdstuk houdt zich bezig met de fundamentele dynamiek van vloeistofbeweging en dient als basisinleiding tot de volgende hoofdstukken die de meer specifieke problemen behandelen die men tegenkomt in de hydrauliek van de civiele techniek.De drie belangrijke basisvergelijkingen van vloeiende beweging, namelijk de continuïteits-, Bernoulli- en momentumvergelijkingen, worden afgeleid en hun betekenis wordt uitgelegd.Later worden de beperkingen van de klassieke theorie besproken en wordt het gedrag van een echte vloeistof beschreven. Er wordt steeds uitgegaan van een onsamendrukbare vloeistof.
Soorten stroom
De verschillende soorten vloeiende bewegingen kunnen als volgt worden geclassificeerd:
1.Turbulent en laminair
2.Roterend en niet-roterend
3. Stabiel en onstabiel
4. Uniform en niet-uniform.
MVS-serie axiale stromingspompen AVS-serie gemengde stromingspompen (verticale axiale stroming en gemengde stromingsdompelbare rioolwaterpomp) zijn moderne producties die met succes zijn ontworpen door middel van de adoptie van buitenlandse moderne technologie.De capaciteit van de nieuwe pompen is 20% groter dan de oude.De efficiëntie is 3 ~ 5% hoger dan de oude.
Turbulente en laminaire stroming.
Deze termen beschrijven de fysieke aard van de stroom.
Bij turbulente stroming is de voortgang van de vloeistofdeeltjes onregelmatig en is er sprake van een schijnbaar lukrake uitwisseling van positie. Individuele deeltjes zijn onderhevig aan fluctuerende trans.verssnelheden zodat de beweging wervelend en bochtig is in plaats van rechtlijnig.Als er op een bepaald punt kleurstof wordt geïnjecteerd, zal deze zich snel door de stroom verspreiden.In het geval van turbulente stroming in een pijp zou bijvoorbeeld een ogenblikkelijke registratie van de snelheid in een sectie een geschatte verdeling onthullen zoals weergegeven in figuur 1(a).De constante snelheid, zoals deze door normale meetinstrumenten zou worden geregistreerd, is aangegeven met een stippellijn, en het is duidelijk dat turbulente stroming wordt gekenmerkt door een onstabiele fluctuerende snelheid, bovenop een tijdelijk stabiel gemiddelde.
Fig.1(a) Turbulente stroming
Fig.1(b) Laminaire stroming
Bij laminaire stroming bewegen alle vloeistofdeeltjes zich langs parallelle paden en is er geen transversale snelheidscomponent.De ordelijke voortgang is zodanig dat elk deeltje precies het pad volgt van het deeltje dat eraan voorafgaat, zonder enige afwijking.Zo blijft een dun draadje kleurstof zonder diffusie als zodanig achter.Er is een veel grotere transversale snelheidsgradiënt bij laminaire stroming (figuur 1b) dan bij turbulente stroming. Voor een pijp is de verhouding tussen de gemiddelde snelheid V en de maximale snelheid V max bijvoorbeeld 0,5 bij turbulente stroming en 0. ,05 met laminaire stroming.
Laminaire stroming gaat gepaard met lage snelheden en stroperige, trage vloeistoffen. In pijpleidingen en open kanaalhydrauliek zijn de snelheden bijna altijd voldoende hoog om een turbulente stroming te garanderen, hoewel er in de nabijheid van een vaste grens een dunne laminaire laag blijft bestaan.De wetten van laminaire stroming worden volledig begrepen, en voor eenvoudige randvoorwaarden kan de snelheidsverdeling wiskundig worden geanalyseerd.Vanwege de onregelmatige pulserende aard ervan heeft turbulente stroming een rigoureuze wiskundige behandeling getrotseerd, en voor de oplossing van praktische problemen is het noodzakelijk om grotendeels te vertrouwen op empirische of semi-empirische relaties.
Modelnummer: XBC-VTP
XBC-VTP-serie verticale brandbestrijdingspompen met lange as zijn een serie eentraps, meertraps diffusorpompen, vervaardigd in overeenstemming met de nieuwste nationale norm GB6245-2006.We hebben ook het ontwerp verbeterd met de referentie van de standaard van de United States Fire Protection Association.Het wordt voornamelijk gebruikt voor de brandwatervoorziening in de petrochemie, aardgas, elektriciteitscentrales, katoentextiel, kades, luchtvaart, opslag, hoogbouw en andere industrieën.Het kan ook van toepassing zijn op schepen, zeetanks, brandweerschepen en andere bevoorradingsgelegenheden.
Roterende en niet-roterende stroming.
Er wordt gezegd dat de stroom roterend is als elk vloeistofdeeltje een hoeksnelheid heeft rond zijn eigen massacentrum.
Figuur 2a toont een typische snelheidsverdeling geassocieerd met turbulente stroming langs een rechte grens.Als gevolg van de niet-uniforme snelheidsverdeling ondergaat een deeltje waarvan de twee assen oorspronkelijk loodrecht staan, vervorming bij een kleine mate van rotatie. In figuur 2a stroomt de stroming in een cirkelvormige
pad wordt afgebeeld, waarbij de snelheid rechtevenredig is met de straal.De twee assen van het deeltje draaien in dezelfde richting, zodat de stroom weer roterend is.
Fig.2(a) Rotatiestroom
Om de stroming niet-roterend te laten zijn, moet de snelheidsverdeling grenzend aan de rechte grens uniform zijn (figuur 2b).In het geval van stroming in een cirkelvormig pad kan worden aangetoond dat er alleen sprake zal zijn van een niet-roterende stroming, op voorwaarde dat de snelheid omgekeerd evenredig is met de straal.Op het eerste gezicht lijkt dit onjuist, maar bij nader onderzoek blijkt dat de twee assen in tegengestelde richtingen roteren, zodat er een compenserend effect is dat een gemiddelde oriëntatie van de assen produceert die onveranderd is ten opzichte van de oorspronkelijke toestand.
Fig.2(b) Roterende stroming
Omdat alle vloeistoffen viscositeit bezitten, is het dieptepunt van een echte vloeistof nooit echt rotatie, en laminaire stroming is uiteraard zeer rotatief.Niet-roterende stroming is dus een hypothetische toestand die alleen van academisch belang zou zijn, ware het niet dat in veel gevallen van turbulente stroming de rotatie-eigenschappen zo onbelangrijk zijn dat ze kunnen worden verwaarloosd.Dit is handig omdat het mogelijk is om rotatiestroming te analyseren door middel van de eerder genoemde wiskundige concepten van de klassieke hydrodynamica.
Centrifugale zeewaterbestemmingspomp
Modelnummer: ASN ASNV
Model ASN- en ASNV-pompen zijn eentraps centrifugaalpompen met dubbele aanzuiging, gespleten spiraalvormige behuizing en gebruikt of vloeistoftransport voor waterwerken, airconditioningcirculatie, gebouwen, irrigatie, drainagepompstation, elektrische krachtcentrale, industrieel watervoorzieningssysteem, brandbestrijding systeem, schip, gebouw enzovoort.
Stabiele en onstabiele stroom.
Er wordt gezegd dat de stroom stabiel is als de omstandigheden op elk punt constant zijn in de tijd.Een strikte interpretatie van deze definitie zou tot de conclusie leiden dat turbulente stroming nooit echt stabiel was.Voor het onderhavige doel is het echter geschikt om de algemene fluïdumbeweging als criterium te beschouwen en de grillige fluctuaties die met de turbulentie samenhangen slechts als een secundaire invloed.Een voor de hand liggend voorbeeld van een constante stroom is een constante afvoer in een leiding of open kanaal.
Hieruit volgt dat de stroom onstabiel is als de omstandigheden in de tijd variëren.Een voorbeeld van een onstabiele stroming is een variërende afvoer in een leiding of open kanaal;dit is meestal een voorbijgaand fenomeen dat volgt op of wordt gevolgd door een gestage ontlading.Andere bekend
voorbeelden van meer periodieke aard zijn golfbewegingen en de cyclische beweging van grote watermassa's bij getijdenstroming.
De meeste praktische problemen in de waterbouw hebben te maken met een constante stroming.Dit is een geluk, aangezien de tijdsvariabele bij een onstabiele stroming de analyse aanzienlijk compliceert.Daarom zal de beschouwing van onstabiele stroming in dit hoofdstuk beperkt worden tot enkele relatief eenvoudige gevallen.Het is echter belangrijk om in gedachten te houden dat verschillende veelvoorkomende gevallen van onstabiele stroming kunnen worden teruggebracht tot een stabiele toestand dankzij het principe van relatieve beweging.
Een probleem waarbij sprake is van een vaartuig dat door stilstaand water beweegt, kan dus opnieuw worden geformuleerd, zodat het vaartuig stilstaat en het water in beweging is;het enige criterium voor gelijkenis van vloeistofgedrag is dat de relatieve snelheid hetzelfde zal zijn.Ook hier kan de golfbeweging in diep water worden teruggebracht tot de
stabiele toestand door aan te nemen dat een waarnemer met dezelfde snelheid met de golven meebeweegt.
Dieselmotor Verticale turbine meertraps centrifugaal inline schachtwaterafvoerpomp Dit soort verticale drainagepomp wordt voornamelijk gebruikt voor het pompen van geen corrosie, temperatuur lager dan 60 ° C, zwevende vaste stoffen (exclusief vezels, de korrels) minder dan 150 mg / l inhoud van het riool- of afvalwater.De verticale drainagepomp van het VTP-type is een verticale waterpomp van het VTP-type en op basis van de verhoging en de kraag wordt de oliesmering van de buis ingesteld op water.Kan een temperatuur van minder dan 60 °C roken, sturen om een bepaalde vaste korrel (zoals schroot en fijn zand, steenkool, enz.) van rioolwater of afvalwater te bevatten.
Uniforme en niet-uniforme stroom.
Er wordt gezegd dat de stroming uniform is als er geen variatie is in de grootte en richting van de snelheidsvector van het ene punt naar het andere langs het stromingspad.Om aan deze definitie te voldoen, moeten zowel het stromingsoppervlak als de snelheid bij elke dwarsdoorsnede hetzelfde zijn.Niet-uniforme stroming treedt op wanneer de snelheidsvector varieert met de locatie, een typisch voorbeeld is stroming tussen convergerende of divergerende grenzen.
Beide alternatieve stromingsomstandigheden zijn gebruikelijk in de open-kanaalhydrauliek, hoewel het strikt genomen, aangezien uniforme stroming altijd asymptotisch wordt benaderd, een ideale toestand is die slechts wordt benaderd en nooit daadwerkelijk wordt bereikt.Opgemerkt moet worden dat de omstandigheden eerder betrekking hebben op de ruimte dan op de tijd en dat ze daarom in gevallen van gesloten stroming (bijvoorbeeld leidingen onder druk) volkomen onafhankelijk zijn van de stabiele of onstabiele aard van de stroming.
Posttijd: 29 maart 2024