Rintangan hidraulik - dan bagaimana kita akan mengalir?

Dengan mana-mana pergerakan, terdapat kehilangan tenaga - sekurang-kurangnya ia akan menjadi kereta, sekurang-kurangnya sebuah kapal terbang, bahkan cairan dalam perancangan. Sentiasa sebahagian daripada tenaga dibelanjakan untuk mengatasi rintangan kepada pergerakan. Mengurangkan kepala cecair dan ia adalah adat untuk menentukan bagaimana rintangan hidraulik. Malah, terdapat dua jenis rintangan seperti itu - tempatan dan linear. Tempatan dikaitkan dengan kehilangan tenaga di injap, injap, selekoh, sambungan dan penyempitan paip.

Perlu diperhatikan bahawa kelikatan cecair sentiasa berfungsi sebagai sumber kerugian . Kerugian tempatan atau rintangan hidraulik, formula pengiraan yang berkaitan dengan parameter injap, paip dan injap, ditentukan oleh kaedah khas. Tetapi kerugian linier sebahagian besarnya bergantung kepada sifat aliran cecair dalam paip.

Siasatan aliran aliran bendalir dilakukan oleh Reynolds pada tahun 1883. Dalam kajian ini, satu aliran air telah digunakan, yang cat telah ditambah, dan watak pergerakan cat dan air dapat dilihat dalam tiub kaca. Dalam kes ini, tekanan, halaju dan tekanan cecair diukur.

Mod gerakan pertama diperhatikan pada halaju air rendah. Dalam kes ini, cat dan air tidak bercampur antara satu sama lain dan bergerak bersama di sepanjang paip. Halaju dan tekanan adalah malar dalam masa. Rejim aliran bendalir seperti ini disebut laminar.

Jika, bagaimanapun, kelajuan gerakan meningkat, maka pada nilai tertentu gambaran gerakan cecair akan berubah. Aliran cat mula bercampur-campur di seluruh kelantangan tiub, pembentukan vorteks dan putaran cecair menjadi kelihatan. Nilai diukur halaju dan tekanan cecair mula pulsate. Gerakan sedemikian digelar bergelora. Jika kadar aliran dikurangkan, maka gerakan laminar akan dipulihkan lagi.

Dengan aliran bendalir laminar , rintangan hidraulik adalah minimum, dengan aliran turbulen ia lebih besar. Di sini adalah perlu untuk menjelaskan bahawa masih ada geseran kerugian di dinding paip. Halaju semasa aliran laminar adalah minimum di dinding paip dan maksimum di sepanjang pusat aliran, tetapi aliran air bergerak dengan lancar di sepanjang paip keseluruhan. Dalam pergerakan bergelora, pergolakan yang dihasilkan mewujudkan halangan kepada pergerakan air dan rintangan hidraulik tambahan.

Terdapat satu lagi fenomena yang menyumbang kepada kerugian. Ia dipanggil peronggaan. Cavitation diperhatikan apabila hambatan muncul dalam aliran bendalir dalam paip. Kemudian di tempat seperti itu, kelajuan gerakan meningkat dan menurut undang-undang Bernoulli, tekanan menurun. Pengurangan dalam tekanan membawa kepada fakta bahawa pelepasan gas terlarut dalam cecair bermula dan air mula mendidih pada suhu semasa.

Selepas melalui seksyen yang sempit, halaju aliran berkurangan, tekanan meningkat dan mendidih hilang. Cavitation menyebabkan kerugian tambahan akibat gangguan aliran laminar tempatan. Sebagai peraturan, ia timbul dalam kren, selak dan lain-lain nod yang serupa. Fenomena sedemikian dianggap sangat tidak diingini, kerana Boleh menyebabkan kerosakan kepada keseluruhan saluran paip.

Oleh itu, ternyata rintangan hidraulik adalah konsep yang ditentukan oleh beberapa faktor. Ini termasuk ciri-ciri reka bentuk sistem paip (panjang, selekoh, kren dan selak), termasuk bahan dari mana paip dibuat. Sifat aliran cecair juga memberi kesan kepada kerugian. Ini membolehkan kita memahami apa sistem paip harus dan apa yang harus dielakkan dalam reka bentuk dan operasi.

Dalam bahan yang dibentangkan konsep seperti rintangan hidraulik berhubung dengan sistem paip dipertimbangkan. Keterangan diberikan daripada pelbagai aliran aliran cecair dan kelakuannya dalam paip.