Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
ТЕЛО В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ
ЗАКОН СТОКСА Стокс установил следующую закономерность: для тела, находящегося в ламинарном потоке, сила сопротивления среды пропорциональна коэффициенту динамической вязкости η, скорости ν движения тела относительно жидкости и характерному размеру тела l. Если тело имеет сферическую форму, то сила сопротивления потока будет равна: Fc=6πηrv. где r – радиус тела, υ – относительная скорость тела (потока). Скорость считается относительно, т.к. она зависит от конкретных условий: если тело движется в покоящейся жидкости, то это скорость тела; если поток омывает зафиксированное тело, то это скорость потока; если тело движется в потоке, то это скорость тела относительно потока. Как и любая другая сила трения, Fc всегда направлена в сторону противоположную движению тела. Заметим, что на законе Стокса основано определение вязкости жидкости вискозиметром Гёпплера: в трубку определенногодиаметра, заполненную жидкостью, вязкость которой надо определить, опускают шарик и измеряют скорость его падения, которая и является мерой вязкости жидкости.
Когда скорость течения превысит определенное критическое значение, жидкость или газ начинают двигаться турбулентно. Возникают вихри, а следовательно, и силы, препятствующие течению. Сопротивление потоку, т.е. сила, действующая на помещенное в поток тело, складывается из разности давлений перед и за телом и силы трения на поверхности тела. Сила гидравлического сопротивления, действующая на тело со стороны турбулентного потока, описывается формулой: , где: с – коэффициент, зависящий от формы тела (безразмерное число, табличное значение, определяется экспериментально и зависит от скорости); S– площадь наибольшего сечения тела в плоскости, перпендикулярной направлению потока; ρ – плотность текущей жидкости(газа); υ – относительная скорость движения тела в среде.
Т.о. гидравлическое сопротивление увеличивается пропорционально квадрату скорости потока: F ~ υ2.
Дата добавления: 2014-02-27; просмотров: 325; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |