sales@tkflow.com 
Úvod
V predchádzajúcej kapitole bolo ukázané, že presné matematické situácie pre sily vyvíjané kvapalinami v pokoji sa dajú ľahko získať. Je to preto, že v hydrostatickom stave sú zapojené iba jednoduché tlakové sily. Keď sa berie do úvahy kvapalina v pohybe, problém analýzy sa okamžite stáva oveľa zložitejším. Nielenže je potrebné brať do úvahy veľkosť a smer rýchlosti častíc, ale existuje aj komplexný vplyv viskozity, ktorá spôsobuje šmykové alebo trecie napätie medzi pohybujúcimi sa časticami kvapaliny a na ich hraniciach. Relatívny pohyb, ktorý je možný medzi rôznymi prvkami tekutého telesa, spôsobuje, že tlak a šmykové napätie sa značne menia z jedného bodu do druhého v závislosti od podmienok prúdenia. Vzhľadom na zložitosť spojenú s javom prúdenia je presná matematická analýza možná len v niekoľkých a z inžinierskeho hľadiska aj v niektorých nepraktických prípadoch. Preto je potrebné riešiť problémy prúdenia buď experimentovaním, alebo stanovením určitých zjednodušujúcich predpokladov postačujúcich na získanie teoretického riešenia. Tieto dva prístupy sa navzájom nevylučujú, pretože základné zákony mechaniky platia vždy a umožňujú čiastočne teoretické metódy v niekoľkých dôležitých prípadoch. Je tiež dôležité experimentálne zistiť rozsah odchýlky od skutočných podmienok v dôsledku zjednodušenej analýzy.
Najbežnejším zjednodušujúcim predpokladom je, že tekutina je ideálna alebo dokonalá, čím sa eliminujú komplikujúce viskózne efekty. Toto je základ klasickej hydrodynamiky, odvetvia aplikovanej matematiky, ktorému venovali pozornosť takí významní vedci, ako sú Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin a Lamb. Klasická teória má vážne inherentné obmedzenia, ale keďže voda má relatívne nízku viskozitu, v mnohých situáciách sa správa ako reálna tekutina. Z tohto dôvodu možno klasickú hydrodynamiku považovať za najcennejší základ pre štúdium charakteristík pohybu tekutiny. Táto kapitola sa zaoberá základnou dynamikou pohybu tekutiny a slúži ako základný úvod k nasledujúcim kapitolám, ktoré sa zaoberajú špecifickejšími problémami, s ktorými sa stretávame v hydraulike v stavebníctve. Odvodzujú sa tri dôležité základné rovnice pohybu tekutiny, a to rovnica kontinuity, Bernoulliho rovnica a rovnica hybnosti, a vysvetľuje sa ich význam. Neskôr sa zvažujú obmedzenia klasickej teórie a opisuje sa správanie reálnej tekutiny. V celom texte sa predpokladá nestlačiteľná tekutina.
Typy prúdenia
Rôzne typy pohybu tekutín možno klasifikovať takto:
1. Turbulentné a laminárne
2. Rotačné a nerotačné
3. Stabilné a nestabilné
4. Jednotné a nejednotné.
Ponorné čerpadlo na odpadové vody
Axiálne čerpadlá série MVS Čerpadlá so zmiešaným prietokom série AVS (vertikálne axiálne a ponorné čerpadlá na odpadové vody so zmiešaným prietokom) sú moderné produkty, ktoré boli úspešne navrhnuté s využitím moderných zahraničných technológií. Kapacita nových čerpadiel je o 20 % väčšia ako u starých. Účinnosť je o 3 až 5 % vyššia ako u starých čerpadiel.
Turbulentné a laminárne prúdenie.
Tieto pojmy opisujú fyzikálnu podstatu prúdenia.
V turbulentnom prúdení je postup častíc tekutiny nepravidelný a dochádza k zdanlivo náhodnej výmene polohy. Jednotlivé častice sú vystavené kolísavým priečnym rýchlostiam, takže pohyb je skôr vírivý a kľukatý než priamočiary. Ak sa farbivo vstrekne v určitom bode, rýchlo sa rozšíri v celom prúde. Napríklad v prípade turbulentného prúdenia v potrubí by okamžitý záznam rýchlosti v danom úseku odhalil približné rozloženie, ako je znázornené na obrázku 1(a). Ustálená rýchlosť, ako by ju zaznamenali bežné meracie prístroje, je znázornená bodkovaným obrysom a je zrejmé, že turbulentné prúdenie je charakterizované nestálou kolísavou rýchlosťou superponovanou na časovo ustálenú priemernú hodnotu.
Obr. 1(a) Turbulentné prúdenie
Obr. 1(b) Laminárne prúdenie
Pri laminárnom prúdení sa všetky častice tekutiny pohybujú po rovnobežných dráhach a neexistuje žiadna priečna zložka rýchlosti. Usporiadaný postup je taký, že každá častica sleduje presne dráhu častice, ktorá ju predchádza, bez akejkoľvek odchýlky. Tenké vlákno farbiva teda zostane také, aké je, bez difúzie. Pri laminárnom prúdení je oveľa väčší priečny gradient rýchlosti (obr. 1b) ako pri turbulentnom prúdení. Napríklad pre potrubie je pomer strednej rýchlosti V a maximálnej rýchlosti Vmax 0,5 pri turbulentnom prúdení a 0,05 pri laminárnom prúdení.
Laminárne prúdenie je spojené s nízkymi rýchlosťami a viskóznymi, pomaly tečúcimi kvapalinami. V potrubných a otvorených kanálových hydraulických systémoch sú rýchlosti takmer vždy dostatočne vysoké na zabezpečenie turbulentného prúdenia, hoci v blízkosti pevnej hranice pretrváva tenká laminárna vrstva. Zákony laminárneho prúdenia sú plne pochopené a pre jednoduché okrajové podmienky je možné matematicky analyzovať rozloženie rýchlosti. Vzhľadom na svoju nepravidelnú pulzujúcu povahu sa turbulentné prúdenie vymyká prísnemu matematickému spracovaniu a na riešenie praktických problémov je potrebné sa vo veľkej miere spoliehať na empirické alebo semiempirické vzťahy.
Vertikálne turbínové požiarne čerpadlo
Číslo modelu: XBC-VTP
Vertikálne hasiace čerpadlá s dlhou hriadeľou série XBC-VTP sú jednostupňové a viacstupňové difúzne čerpadlá vyrobené v súlade s najnovšou národnou normou GB6245-2006. Vylepšili sme aj dizajn s odkazom na normu Americkej asociácie protipožiarnej ochrany (United States Fire Protection Association). Používajú sa hlavne na zásobovanie požiarnou vodou v petrochemickom priemysle, priemysle zemného plynu, elektrárňach, textilnom priemysle, prístaviskách, letectve, skladovaní, výškových budovách a iných odvetviach. Môžu sa použiť aj na lode, námorné tanky, hasičské lode a iné prípady zásobovania.
Rotačné a nerotačné prúdenie.
Prúdenie sa nazýva rotačné, ak každá častica tekutiny má uhlovú rýchlosť okolo svojho vlastného ťažiska.
Obrázok 2a znázorňuje typické rozdelenie rýchlosti spojené s turbulentným prúdením okolo priamej hranice. V dôsledku nerovnomerného rozdelenia rýchlosti častica, ktorej dve osi sú pôvodne kolmé, trpí deformáciou s malým stupňom rotácie. Na obrázku 2a je znázornené prúdenie v kruhovom prúdení.
Je znázornená dráha, pričom rýchlosť je priamo úmerná polomeru. Dve osi častice sa otáčajú v rovnakom smere, takže prúdenie je opäť rotačné.
Obr. 2(a) Rotačný tok
Aby bolo prúdenie nerotačné, musí byť rozloženie rýchlosti v blízkosti priamej hranice rovnomerné (obr. 2b). V prípade prúdenia po kruhovej dráhe sa dá ukázať, že nerotačné prúdenie bude existovať len za predpokladu, že rýchlosť je nepriamo úmerná polomeru. Na prvý pohľad na obrázok 3 sa to zdá byť chybné, ale bližšie skúmanie odhalí, že dve osi sa otáčajú v opačných smeroch, takže existuje kompenzačný efekt, ktorý vytvára priemernú orientáciu osí, ktorá sa nemení od počiatočného stavu.
Obr. 2(b) Irotačný tok
Pretože všetky tekutiny majú viskozitu, prúdenie skutočnej tekutiny nikdy nie je skutočne irotačné a laminárne prúdenie je samozrejme vysoko rotačné. Irotačné prúdenie je teda hypotetický stav, ktorý by bol zaujímavý len z akademického hľadiska, nebyť skutočnosti, že v mnohých prípadoch turbulentného prúdenia sú rotačné charakteristiky také nevýznamné, že ich možno zanedbať. To je výhodné, pretože irotačné prúdenie je možné analyzovať pomocou matematických konceptov klasickej hydrodynamiky, ktoré boli spomenuté vyššie.
Odstredivé čerpadlo morskej vody
Číslo modelu: ASN ASNV
Čerpadlá modelov ASN a ASNV sú jednostupňové dvojsací odstredivé čerpadlá s deleným špirálovým telesom, ktoré sa používajú na prepravu kvapalín vo vodárňach, klimatizačných systémoch, budovách, zavlažovaní, čerpacích staniciach odvodňovacích potrubí, elektrárňach, priemyselných vodovodných systémoch, protipožiarnych systémoch, lodiach, budovách atď.
Stály a nestály tok.
Prúdenie sa nazýva ustálené, keď sú podmienky v ktoromkoľvek bode konštantné vzhľadom na čas. Prísna interpretácia tejto definície by viedla k záveru, že turbulentné prúdenie nikdy nebolo skutočne ustálené. Pre tento účel je však vhodné považovať všeobecný pohyb tekutiny za kritérium a nepravidelné fluktuácie spojené s turbulenciou iba za sekundárny vplyv. Zjavným príkladom ustáleného prúdenia je konštantný výtok v potrubí alebo otvorenom kanáli.
Z toho vyplýva, že tok je nestály, keď sa podmienky menia v čase. Príkladom nestáleho toku je meniaci sa prietok v potrubí alebo otvorenom kanáli; zvyčajne ide o prechodný jav, ktorý nasleduje po ustálenom prietoku alebo po ňom nasleduje. Ďalšie známe
Príkladmi periodickejšej povahy sú vlnový pohyb a cyklický pohyb veľkých vodných plôch v prílivovom prúdení.
Väčšina praktických problémov v hydraulickom inžinierstve sa týka ustáleného prúdenia. To je šťastie, pretože časová premenná v nestacionárnom prúdení značne komplikuje analýzu. Preto sa v tejto kapitole obmedzíme na niekoľko relatívne jednoduchých prípadov, pokiaľ ide o nestacionárne prúdenie. Je však dôležité mať na pamäti, že niekoľko bežných prípadov nestacionárneho prúdenia možno zredukovať na ustálený stav na základe princípu relatívneho pohybu.
Problém týkajúci sa plavidla pohybujúceho sa v pokojnej vode možno preformulovať tak, že plavidlo stojí a voda sa pohybuje; jediným kritériom pre podobnosť správania tekutín je, že relatívna rýchlosť musí byť rovnaká. Opäť platí, že vlnový pohyb v hlbokej vode možno zredukovať na
ustáleného stavu za predpokladu, že pozorovateľ sa pohybuje s vlnami rovnakou rýchlosťou.
Vertikálne drenážne čerpadlo s viacstupňovou odstredivou hriadeľovou hlavňou s dieselovým motorom. Tento typ vertikálneho drenážneho čerpadla sa používa hlavne na čerpanie odpadových vôd bez korózie, s teplotou nižšou ako 60 °C a obsahom nerozpustených látok (okrem vlákien a krupice) menej ako 150 mg/l v odpadových vodách. Vertikálne drenážne čerpadlo typu VTP je súčasťou vertikálnych vodných čerpadiel typu VTP a na základe zvýšenia a goliera sa nastaví mazanie trubice vodou. Pri teplote pod 60 °C môže dymiť a odvádzať odpadové vody, ktoré obsahujú určité pevné častice (ako napríklad železný šrot, jemný piesok, uhlie atď.).
Rovnomerný a nerovnomerný tok.
Prúdenie sa nazýva rovnomerné, keď nedochádza k žiadnej zmene veľkosti a smeru vektora rýchlosti z jedného bodu do druhého pozdĺž dráhy prúdenia. Aby bola táto definícia splniteľná, plocha prúdenia aj rýchlosť musia byť v každom priereze rovnaké. Nerovnomerné prúdenie nastáva, keď sa vektor rýchlosti mení s miestom, typickým príkladom je prúdenie medzi zbiehajúcimi sa alebo rozbiehajúcimi sa hranicami.
Obe tieto alternatívne podmienky prúdenia sú bežné v hydraulike s otvoreným kanálom, hoci prísne vzaté, keďže k rovnomernému prúdeniu sa vždy pristupuje asymptoticky, ide o ideálny stav, ktorý sa len aproximuje a nikdy sa v skutočnosti nedosiahne. Treba poznamenať, že podmienky sa vzťahujú skôr na priestor ako na čas, a preto v prípadoch uzavretého prúdenia (napr. potrubia pod tlakom) sú celkom nezávislé od ustálenej alebo nestacionárnej povahy prúdenia.
Čas uverejnenia: 29. marca 2024