ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Баланс количества движения из "Гидродинамика, теплообмен и массообмен" Контрольный объем определим так же, как и при выводе уравнений материального и энергетического баланса. Действующая на этот объем сила определяется скоростью изменения количества движения жидкости, проходящей через контрольный объем в рассматриваемый момент. В свою очередь, эта величина складывается из суммарного потока количества движения через всю контрольную поверхность и скорости изменения полной величины количества движения в контрольном объеме (напомним, что контрольный объем неподвижен). [c.44] Наконец, в контрольном объеме могут заключаться твердые тела (например, стенки трубы), и на них могут действовать силы со стороны внешних по отношению к контрольному объему тел. Результируюш,ую этих сил обозначим через Ях, принимая за ее положительное направление направление оси х. Например, если контрольная поверхность рассекает растягиваемую трубу, величина Нх имеет вполне определенное значение и ее можно вычислить. Перепишем теперь уравнение (5. 2), вводя эти силы, и заменим объемный интеграл производной по времени от полного количества движения (обозначенного через Р ) массы, заключенной в контрольном объеме. [c.45] Задача о трубе с изогнутой осью рассмотрена в примере (5. 3). В более общем случае, конечно, нужно рассматривать также и уравнение баланса г-компоненты количества движения. [c.46] Если труба не горизонтальна, в правую часть уравнений баланса количества движения нужно включить соответствующие составляющие силы тяжести. При исследовании и проектировании машин вращательного действия, таких, как турбины и ротационные насосы, удобнее записывать уравнение баланса количества движения через вращающий момент и момент количества движения. Мы не будем рассматривать таких задач, они рассмотрены в других книгах, например, у Хунзейкера и Райтмайра [69]. Наряду с непосредственными приложениями уравнения баланса количества движения, иллюстрируемыми в приводимых примерах и задачах, оно окажется полезным в дальнейшем при рассмотрении уравнений пограничного слоя и уравнений движения. [c.46] Поскольку результирующая сила Вх, приложенная к насадку, отрицательна, она направлена противоположно оси х и течению. Так как насадок укреплен во входной части, стенки его растянуты. [c.47] В случае внезапного расширения потока при выходе жидкости из одной трубы в другую, имеющую больший диаметр (рис. 5. 2), механическая энергия расходуется на образование вихрей. При постепенном изменении поперечного сечения, как у насадка в примере 5. 1, потери энергии весьма малы. С помощью уравнения баланса импульса получим выражение для энергии к, теряемой при внезапном расширении потока несжимаемой жидкости. [c.47] Во многих случаях потери на расширение составляют только малую часть общих потерь и точность, даваемая формулой (5), достаточна. Если же потери на внезапное расширение составляют большую часть общих потерь, нужны более точные выражения, которые можно получить, используя действительные распределения скоростей на выходе из меньшей трубы. [c.48] Течение в изогнутой трубе. [c.48] Результирующая сила направлена, как показано на рис. 5. 3, под углом Р = 45 , а величина ее 150/со8 45 = 212 кГ. [c.48] Контрольную поверхность выбрать так, чтобы поток через нее шел только в направлении оси х. Условия задачи поясняются на рис. 5. 4. Показанная здесь линия тока — это линия, через которую жидкость не перетекает линия б х) не является линией тока. [c.49] Вернуться к основной статье