Что такое безнапорные потоки

Напорное и безнапорное движение жидкости

По характеру движения жидкости потоки делят на напорные, безнапорные и

Напорный поток полностью ограничен со всех сторон тверды­ми стенками. Движение жидкости в таком потоке происходит под давлением (напорного резервуара или насоса). Примером может служить движение воды в водопроводе.

Безнапорный поток — это поток со свободной поверхностью, в которомром жидкость перемещается только под действием силы тяжести. Примером безнапорного потока может служить движение воды в реках, каналах.

Струи — это потоки, ограниченные со всех сторон жидкой или газообразной средой. В этом случае движение жидкости происходит по инерции под влиянием начальной скорости, созданной давлением или силой тяжести.

Расход и средняя скорость потока. Расход потока Q (м 3 /с) в данном сечении равен произведению площади живого сечения потока S на среднюю скорость в этом сечении Vcp:

Средняя скорость потока в данном сечении — воображаемая, фиктивная скорость потока, одинаковая для всех точек данного живого сечения, с которой через живое сечение проходил бы расход, равный фактическому. При неравномерном движении средняя скорость в различных живых сечениях по длине потока различна. При равномерном движении средняя скорость по типе потока постоянна во всех живых сечениях.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Безнапорный поток

Безнапорный поток, самотёк (англ. gravity flow, free water ; нем. Freispiegelfluss m, druckloser Selbstfluss m, Fliessen n durch Eigengefälle ) – поток, имеющий место при безнапорном движении – движется без напора, то есть под действием собственного веса, не заполняя весь объём трубы, тунеля.

При нефтедобыче безнапорный поток — это такой поток, пъезометрическая линия которого сходится со свободной поверхностью потока, то есть расположена ниже верхней границы продуктивного пласта. Безнапорный поток может быть открытым или закрытым.

Характеристики потока

К основным характеристикам потока относят:

См. также

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Безнапорный поток» в других словарях:

безнапорный поток — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN free water … Справочник технического переводчика

безнапорный трубопровод — Трубопровод, в котором осуществляется безнапорное движение жидкости, при котором поток ограничен сверху свободной поверхностью, давление на которую одинаково. [ГОСТ 15528 86] Тематики измерение расхода жидкости и газа Обобщающие термины… … Справочник технического переводчика

безнапорный водный поток — beslėgė vandens tėkmė statusas Aprobuotas sritis melioracija apibrėžtis Vandens tėkmė vandentakiu esant laisvajam paviršiui. atitikmenys: angl. free surface flow rus. безнапорный водный поток šaltinis Lietuvos Respublikos žemės ūkio ministro… … Lithuanian dictionary (lietuvių žodynas)

Безнапорный трубопровод — 1. Безнапорный трубопровод Трубопровод, в котором осуществляется безнапорное движение жидкости, при котором поток ограничен сверху свободной поверхностью, давление на которую одинаково Источник: ГОСТ 15528 86: Средства измерений расхода, объема… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СО 34.21.308-2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения — Терминология СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения: 3.10.28 аванпорт: Ограниченная волнозащитными дамбами акватория в верхнем бьефе гидроузла, снабженная причальными устройствами и предназначенная для размещения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

безнапорное движение жидкости — безнапорный поток Движение жидкости со свободной поверхностью на всей длине потока. [СО 34.21.308 2005] Тематики гидротехника Синонимы безнапорный поток … Справочник технического переводчика

безнапорное движение жидкости. — 3.13.4 безнапорное движение жидкости. Безнапорный поток: Движение жидкости со свободной поверхностью на всей длине потока. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 15528-86: Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения — Терминология ГОСТ 15528 86: Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения оригинал документа: 26. Акустический преобразователь расхода D. Akustischer Durch flußgeber E. Acoustic flow transducer F … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гидравлический транспорт — (a. hydraulic transport, pipeline transport; н. Hydrotransport; ф. transport hydraulique; и. transporte hidraulico) технологический процесс перемещения материалов потоком воды. Использование воды как средства Г. т., а также для промывки… … Геологическая энциклопедия

Электроводонагреватель — электрический водонагреватель, устройство для нагрева воды за счёт энергии, получаемой из электросети, (тепловое действие тока) с целью последующего использования в технологических, хозяйственных, санитарно гигиенических или бытовых целях. Во… … Википедия

Источник

Потоки равномерные и неравномерные, напорные и безнапорные

Равномерным движением называется такое, при котором распределение основных параметров (скоростей и т.д.) по сечению не изменяется вдоль потока. Будет равномерным, например, движение жидкости в трубе одинакового по длине диаметра (рис.6.3, а).

Неравномерным движением называется такое, при котором распределение основных параметров (скоростей, давлений и т.д.) по сечению изменяется вдоль потока. Примерами может служить течение в сужающейся (рис.6.3, б) или в расширяющейся (рис.6.4) трубах.

В зависимости от природы действующих сил и общих условий движения, различают напорные и безнапорные потоки.

Напорным движением называется такое, которое происходит под действием давления, обычно больше атмосферного, сообщаемого каким-либо внешним источником (насосом, напорным резервуаром). Как правило, напорный поток капельной жидкости заполняет се- Рис. 6.4

чение трубы полностью. Типичным примером напорного потока является течение воды в водопроводной трубе.

Безнапорным движением называется такое, при котором жидкость перемещается под действием силы тяжести; оно характеризуется наличием у потока свободной поверхности. Примерами безнапорного движения являются: течение воды в реках, каналах, канализационных трубах.

Дата добавления: 2015-08-01 ; просмотров: 1002 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Виды потоков и их гидродинамические особенности

Гидродинамические особенности и виды потоков по условиям за­легания и гидравлическому состоянию. Выделяют потоки: грунтовые, или безнапорные; напорные; субнапорные; напорно-безнапорные.

Особенности грунтовых потоков следующие : а) за­легают на первом от поверхности региональном водоупоре; б) имеют свободную поверхность, где давление равно атмосферному (нулевое); в) имеют капиллярную кайму; г) изменение уровня вызывает одно­временное изменение мощности, водопроводимости и уровнепровод- ности потока; д) характеризуются гравитационной емкостью, процес­сами гравитационного осушения или насыщения пород; д) радиус влияния нестационарной фильтрации порядка 100—500 м при дли­тельности возмущающего фактора 10-100 сут; е) обладают заметной инерционностью По сравнению с напорными потоками: время стабили­зации грунтовых потоков β = L 2 /а = 10 3 — 10 5 сут при а = 10 3 м 2 /сут и длине L потоков 1—10 км.

К особенностям напорных потоков можно отнести такие: а) залегают между двумя относительно непроницаемыми сло­ями, а в разрезе литосферы находятся ниже грунтовых вод; б) над кровлей всегда имеют избыточное Δ H _И зб давление (напор); в) не имеют капиллярной зоны; г) граничные изменения пьезометрических уровней приводят только к изменению давления в пласте, мощность, водопроводимость и пьезопроводность остаются при этом постоянными; д) наблюдаются только процессы упругого сжатия и расширения пород и воды; е) радиус влияния нестационарной фильтрации порядка 1000—5000 м при длительности воздействия 10—100 сут; ж) давление переформировывается быстро: время стабилизации напорных пото­ков (> составляет 10 — 10 3 сут для потоков длиной 1—10 км при а* = 10 5 м 2 /сут.

Гидродинамические особенности и виды потоков,выделяемые по общим условиям залегания и гидравлическому состоянию

где,аI-воды грунтовые,аII-субнапорные воды,аIII-напорные воды.

Гидродинамические особенности и виды потоков по условиям во­дообмена

Выделяют потоки с горизонтальным, го­ризонтально-вертикальным и вертикальным видами водообмена. Вер­тикальный водообмен подразделяют на инфильтрационный, обуслов­ленный инфильтрацией атмосферных осадков (испарением), и глубин­ный, связанный с перетеканием.

По видам питания и расходования воды выделяют потоки с сосредоточенным, рассеянным (или распыленным) и смешан­ным питанием (расходованием).

В условиях стационарной фильтрации поток с сосредоточенным питанием (разгрузкой) характеризуется постоянной величиной рас­хода по длине. Восполнение или убыль воды проис­ходят через его внешние боковые границы, что определяет наличие только горизонтального водообмена. Поток со смешанным питанием ; (разгрузкой) имеет переменный расход по длине. Восполнение или убыль воды осуществляются не только на его боко­вых границах, но и на площади распространения путем поступления или расходования ее через зеркало грунтовых вод, относительно проницаемое ложе или кровлю напорного потока. Все это определяет развитие в нем горизонтально-вертикального водообмена. В матема тгическом отношении такой вид потока рассматривается как поток с внешним стоком (поступление) или источником (расходование). При значительной интенсивности вертикального водообмена во внутрен­ней области потока могут быть экстремальные точки — пьезомакси­мумы или пьезоминимумы, где градиент потока равен нулю. Через эти точки проходят линии тока, делящие поток на фрагменты, неза­висимые в гидродинамическом отношении.

Источник

Неравномерное и равномерное движение. Напорное и безнапорное движение, свободные струи. Гидравлические элементы живого сечения.

18. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости при установившемся движении.

Рассмотрим трубопровод переменного диаметра, расположенный в пространстве под углом β.

Выберем произвольно на рассматриваемом участке трубопровода два сечения: сечение 1-1 и сечение 2-2. Вверх по трубопроводу от первого сечения ко второму движется жидкость, расход которой равен Q.

Однако высота уровней в трубках Пито относительно произвольной горизонтальной прямой 0-0, называемойплоскостью сравнения, будет одинакова.

Если через показания уровней жидкости в трубках Пито провести линию, то она будет горизонтальна, и будет отражать уровень полной энергии трубопровода.

Для двух произвольных сечений 1-1 и 2-2 потока идеальной жидкости уравнение Бернулли имеет следующий вид:

Так как сечения 1-1 и 2-2 взяты произвольно, то полученное уравнение можно переписать иначе:

и прочитать так: сумма трех членов уравнения Бернулли для любого сечения потока идеальной жидкости есть величина постоянная.

Следовательно, согласно уравнению Бернулли, полная удельная энергия идеальной жидкости в любом сечении постоянна.

Уравнение Бернулли можно истолковать и геометрически

— пьезометрические высоты;

— скоростные высоты в указанных сечениях.

В этом случае уравнение Бернулли можно прочитать так: сумма геометрической, пьезометрической и скоростной высоты для идеальной жидкости есть величина постоянная.

19.Геометрическая интерполяция уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. Полный напор. Энергетическая интерполяция уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.

20. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости при установившемся движении.

Уравнение Бернулли для реальной жидкости

При движении реальной вязкой жидкости возникают силы трения, на преодоление которых жидкость затрачивает энергию. В результате полная удельная энергия жидкости в сечении 1-1 будет больше полной удельной энергии в сечении 2-2 на величину потерянной энергии.

Потерянная энергия или потерянный напор обозначаются и имеют также линейную размерность.

Уравнение Бернулли для реальной жидкости будет иметь вид:

По мере движения жидкости от сечения 1-1 до сечения 2-2 потерянный напор все время увеличивается (потерянный напор выделен вертикальной штриховкой). Таким образом, уровень первоначальной энергии, которой обладает жидкость в первом сечении, для второго сечения будет складываться из четырех составляющих: геометрической высоты, пьезометрической высоты, скоростной высоты и потерянного напора между сечениями 1-1 и 2-2.

Кроме этого в уравнении появились еще два коэффициента α1 и α2, которые называются коэффициентами Кориолиса и зависят от режима течения жидкости (α = 2 для ламинарного режима, α = 1 для турбулентного режима ).

Потерянная высота складывается из потерь по длине, вызванных силой трения между слоями жидкости, и потерь, вызванных местными сопротивлениями (изменениями конфигурации потока)

= hлин + hмест

С помощью уравнения Бернулли решается большинство задач практической гидравлики. Для этого выбирают два сечения по длине потока, таким образом, чтобы для одного из них были известны величины Р, ρ, g, а для другого сечения одна или величины подлежали определению. При двух неизвестных для второго сечения используют уравнение постоянства расхода жидкости υ1ω 1 = υ2ω2.

Условия применимости уравнения Бернулли следующие:

1. Движение установившиеся; из массовых сил действует только сила тяжести.

2. Сечения берутся только там, где поток параллельноструйчатый или плавно изменяющийся. При этом совсем не обязательно, чтобы поток на всем участке между рассматриваемыми сечениями был близким к параллельноструйчатому.

3. Для сжимаемой жидкости движение должно происходить при постоянном давлении и температуре без разрывов струй и образований пустот.

Сечения потока плоские и перпендикулярны векторам скорости.

21. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости при установившемся движении.

Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. При переходе от уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости к уравнению потока реальной жидкости необходимо учитывать неравномерность распределения скоростей по сечению потока и потери энергии жидкости на внутреннее трение, что обусловлено вязкостью жидкости. В реальной жидкости вязкость создает сопротивление движению жидкости. Это вызывает появление дополнительных потерь напора (энергии потока), которые будем обозначать hпот. Распределение скоростей элементарных струек в потоке обычно неизвестно, поэтому в уравнение Бернулли вводят поправочный коэффициент α, учитывающий изменение кинетической энергии вследствие неравномерности распределения скоростей в живом сечении потока. Коэффициент α называется коэффициентом кинетической энергии или коэффициентом Кориолиса и определяется обычно опытным путем. Для установившегося движения жидкости среднее значение коэффициента α принимается равным 1,05–1,11 при турбулентном режиме, при ламинарном режиме α=2.

Уравнение Бернулли для двух сечений потока реальной жидкости имеет

В уравнении Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости значение коэффициента α = 1. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости с физической точки зрения представляет уравнение энергетического баланса. Теряемая энергия превращается в тепловую.

22. Два режима движения жидкости.

Ламинарный режим- поток жидкости движется отдельными струйками или слоями, траектории отдельных частиц между собой не пересекаются.

Турбулентный режим- струйчатость потока нарушается, все струйки перемешиваются и траектории движущихся частиц приобретают сложную форму, пересекаются.

Число Рейнольдса – отношение сил инерции к силам вязкости.

В круглых трубах за L принимают внутренний диаметр трубы D, в других случаях- гидравлический радиус.

При преобладании сил вязкости – режим ламинарный. Инерции- турбулентный.

Ламинарный режим наблюдается при малых скоростях движения жидкости, при скоростях потока, больших некоторого значения Wkp режим течения переходит в турбулентный. Для различных жидкостей и трубопроводов критическая скорость различна. Режим течения жидкости определяется по величине числа Re=Wd/v. Если Re меньше критического Rekp= 2*10^3, то режим течения ламинарный. Развитый турбулентный режим течения устанавливается при значениях Re>1*10^4. Диапазон изменения Re от 2*10^3 до 1*10^4 соответствует переходному режиму течения.

23.Число Рейнольдса. Определения режима жидкости.

Рейнольдсом и рядом других ученых опытным путем было установлено, что признаком режима движения является некоторое безразмерное число, учитывающее основные характеристики потока

, (82)

Это отношение называется числом Рейнолъдса. Значение числа Re, при котором ламинарный режим переходит в турбулентный, называют критическим числом Рейнолъдса ReKp.

Если фактическое значение числа Re, вычисленного по формуле (82), будет больше критического Re > ReKp – режим движения турбулентный, когда Re 1*10^4. Диапазон изменения Re от 2*10^3 до 1*10^4 соответствует переходному режиму течения.

Источник