Гидравлика и гидропневмопривод Никитин 2 (1067420), страница 2
Текст из файла (страница 2)
влерсл в гилромсхаипке бьш сделав в сороковых годш Х1Х в. Опьп показдж что уравнения движения, состаалсииыс 7)йлером, ис отражают всего комплекса сил. дейст вуюших в реальной;кплкости при се движении. В 1345 г. Стоке иа осиоаапии эакппа Ньютона допояюш их члепамп, учнтьниющиьги с~мы вязкосп«Ои также про!гиссар!!Реваз ураввения лвижеиия жилкооп! в трубе круглого ссчсшш н равномерного лвижеппя шара в иеограиичеииой жидкосп«Сопоставление полученных решений с даипыми Опьиов оокатало.
что роэуяьтаты расчетов совпаданп. с опьппыми ткаченками иигько при весьма малых екоросгвх движения в мак«ах диамеграх труб и шаря, редко встречаюпгихся па практике. Причину столь о!Рвиичепиого диапазона сиота«ос~ вил решеиий Стокса с тк«- иеримситалы!ыми ратьясшш Рейнольдс в 1835 ~ „поспшив простые ошяты, когорьп покаты!и, чю существуют два качсгдвенио рапгичиых режима течения поюка жидкости: ламипарпый и гурбулсгппый.
Таь. при юмииариом режвме траектории движеюж чаотип жидкости, например в пилипдрической трубе, паршысльиы стенкам грубы. При турбулентном режиме течение жиг(косм! станови!ся леусптйчивым, скорость и давление а любой точке потока, ы псю~ючег!ием точек, расгипюженпых вблити самой стенки, иепрерывио взмеиякпся во времени. Уравнения уередневвого движения г!. !. Ув~гзракзика Разюгянепгд аюяяи лак нагла жпдкощи при зурбуленпюлг режиме бьшн выведены Рейнольдсом. В свае время мировую изееглносгь подучили исследования турбулшпносгн Ж. Буссннеска (1897), Панбгшьших успехов в раыках модели идеальной жидкости достигли Герман Людвиг Ферлппанл Гельмпшьц (1321-1894) и !устав Роберт Кпрхгаф (1324-!887), разрабпплвшне методы теории функций комплексной переменной.
Следует агмшить, что 1 ельмгольц сошел основы теоряи струйных течений' и в 1858 г, доказал важные теоремы о вкхрях, но пе разьяснил причин возникновения вихрей и нх роли в позаКс жипкости; его теоремы о вихрях имели только киисмвтнческий характер и ие бгял!г связаны с динамикой потока. Кирхгоф в 1859 г. Разработал мшал !жсчета соаратпвления тел при отрывном обтекании их жлглкос~ ью, однако не укюш усвавий, прн козарых возможно отрывное обтекание тел жидкостью Таким образом. або зги работы прелсташшлн в то время лиан теоретический интерес. Французский ученый Навье и английский ученый Стокс заложили основы учения О движении яшкой жидкости: полученное илгп дпффереипнальноа уравпсине простраисгвс!шага движепгзя вязкой жилкостн (названное уравнением 1!авьс — Стокса) и сеголия широка ззспользуют лая ращения мнопзх конкретных тсорспшссхнх н п!зектн'геОких задач НО всех Ооласгях з"'.хнихн.
РейнОльдс распространил уравнение Навье — Стокса на случай турбукен плота лвижепия, сформулировав ус«завил перехода от яамннарного режима течения к турбуяе~лтгзому, обьлсвпл шишпнс кавптвпии, лал сне~ему ураввсний смазочного слгм. Мировую пзиестпость пааучилн гзжледованил турбулентности потока жидкости Т. Кармана (1930), 73 Тейлора (1932), Л. Прап пзш (1932) и друпгх ученых.
Исследования основоположников гилромехаиики н их последователей Ж.Л. Лагранжа, 1. Стокса, рус~ких ученых И,С. Грамеки. С А. Чзшльпина, Н.Б. Кочина носили в основном теоретический характер н ставили своей целью выявление общих закапочерносшй движения жкдкастп. В 17г)! г, в Петербурге русский ученый Алсксай Кшгмыков опубликовал зггнпу па практической гпзраанке «Карчанназ книжка лля вычпслешш количества волн, протекающей через трубы, отверспзюк которая саша первым справочником по пщрашпже. В 1836 г. было илюша учебное ~тгюоГлие по гнлравлике ишкенерв, лзайора корпуса инженероя путей саабщеиив П П.
Мшхыщкова «Осиавшшя практической пздравлиюг илв а движении воды в различных случаях и действие ее уда!юм и сопропшлепием», Ни в одной сграяе, кроме Франции, подобных изданий еще не сущеспюваво. В Расспн создакггся учебные, нсслсдовательскгге и технические гидравлические лаборатории: в 1355 г. - Н.М Соколовым при Сшщт.Петербургском институте путей сообщегшл; в 1902 г. И.Г. Бсьманам при Санкт-Петербургском политехническом нл!Опзгунз в 1903 г.
— А.И. Асгравыч и И.И. Кукалевским прн Импераюрскоч Масконском тею|ическам у ишнпге (ныне МГТУ им. Ней Баумана). В 1380 г. Дмнтр!гй Иванович Менделеев (1834-1907) в чонографии «О сопротивлении жилкастсй и воздуха!шаяанин» даа схем;пическое изложение известных к тону вреыеии рабат в ягих аблвсщх науки. Наказал влпявне вязкости па сопротнввешю обтекаемого шла, а также установищ что в механизме пздродинамнческого сощютинления основное значение имеет пограничный слой жидкости, который увлекает за собой соседние, В ХХ а.
рабозы Менделесна получили болыпое развитие. В 1831 г, профсссор Кизаискаго ут!нверсгггсга Ипполит Степанович 1'ром«ко (1851-1339) опубликовал работу «Некоторые случаи движения несжимаемой жидкостны в которой дал новую йюрмт уравнений лвижсвпя жнгшостн, более глубоко раскрь1вающую взаимосвязь между югпаматичсскимн и лпаамичсскнмп мемензами потока жидкости. Оп рассма1 рижш структуру потока жидкости ьак вихревую, в результате чего появилнсь уравнения Грамекп лля вихрсяото щчения:кидкости.
Толчком к широкому нспазгьзованн~а минеральных масел в смазочных систелгах и в качестве рабочих жидкостей ~ илраюнческнх мшиии послужила кнюа «Трение в машинах п влияние иа ' ишп смвзывщопгей жидкости» Николая Павловича Петрова (1836- 1920). опубликованная в 1833-1835 и. В ней Петров прельявил научному обществу разработаинью пм закон внутреннего трения ящдкаств и гидродвнампчссьую теоршо трения ло(юшо смашллпых тяердых ззп.
Впоследствии зта теория получила блсстшпее развитие в трудах Николая Егоровича Жуковского (1847-1921) и Сергея Алсксееввча Чаплыгина (1369-1942), а также в работак лругпх ученых, В 1898 г, Алексей Николаевич Крьшов (18ГВ 1945) разработал общую теорию качки корабля, которая и в настоящее время слуяшт оввай лля определение снл, лействующнх иа корпус корабля прп сто качка. В сппъе «Теоретическое пссяедовагпге о лвюксщщ подпочвенньп вод» П339) Жуковский предсгашш вывод общих уравнений ва- '!.
1 Пмзр«ехегс мннариой фильпжгхин н млад иншгрирож!ння нх лля рдш пракзхг"гсаких плач. Основные положения этой стахан нот)чили !жзвнпн в работах Н.Н. Павловского и его мншо шслснных учеников. Миравую нзмжгношь сннскшха работа Жуковского «О гтшраилическом удара в водопроводных зрубгш» (1599).
Выясния прв. шну аварий иа »гасконском водопршюде, Жуковский впервые блеспндс раскрыл теорию мого сложного яыснхля, Да насшяшега времени она являехсл основой шм дввьнейшнх тсорспшсских н эксасриментальных неслсдовагзгзй пирвели юского улара в трусах. В работе «О тренин емаючнога слоя мсжлу шипом н аодшипиньоьш, ивпнскнной Н.Е Жуковским совместно с С.А. Чаплыгхгным и опубликованной в 1906 г.. блею дано точное машматичсскос решение задачи Петрова. Николай Никшгаевич Павловский (1584-1937) успепшо развил теорию фшзьтрапин н предяожнл з)!ормулу лля расчета гадравличссквх сопротивлений нри прбулентаом двгшшннгз (1925). Вырвашийся ученый н июкспер Владвмпр 1рнгорьевич Шухов (1853 1939) разрабппш основы гилравли мокого расчета зрубопроводов с учетом движения жвххкссзсхз большой иизкостн (типа нефтяных), которые затем развили Леонид Оамойчавич Лейбензон П 579-!951) и его ученики В ХХ в, последования ламинариого ~с«ения важой жидкости шшнли ва новын урзвснь.
В 1904 г. Л. Пранлтлем бьаш получены лнффсренпнвльиыс урааишпш дш опнаагнш ламниарпого пограннчншо слоя. В двльнейшел! Мнаг~Мп ученымн были проведены нсследсааигш ламинарного слоя иа аласпшс, профнче н шлак вращения, по ус!'ойчнвостп лжпшарного режима течения а трубах и пш.раничном слое, выполнены расчеты и ршрабашны методы управдсния режимом зсчсннл в слое. Прн этом широко использовались нлси н меходы по устойчивасзн движения вьша!ошегося русского ученога Александра Михайловича Ляпунова (1557 — 19! К), Болыпне ус~ахи были досппнуты сову!сними учсаымн в кзучснин проблем зурбулентного движения н теории пограничного слоя — сложнейишх проблем пшромеханикл!.
Академик 7!Д. Ландау высказал шпсресные идеи о аропсссах возникновения н развития турбуленхгюсти, Л.О. Лсйбспзон впервые вывел энергетическое уравнение дла поцзаннчното слоя. Большой вклад в решение задач. связанных с явасннем турбулентности в !рубах в канывх, а также а г!ограгагчхгом алое, внесли А.Н.
Кошюгоров, А.М. Обухов, М31. Мшшианщикоа и друп!е советские ученые. 1.ГИДРОСТАТИКА 1Л. Иаиптнп гидравлики и жпднастн Современная пгдрашика изучает законы равновесна и движения жилкоохшх! и сгшовое взаимодейсз вне между жилкосгыо н обтекаемыми ею шламн илн охранны!вшогпимп сс повсрхносзямн, а также их иснольэаванис ари ревюнпи практических задач.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
