După cum sa menționat deja, coeficientul se numește coeficientul de energie cinetică, corecția ratei, coeficientul Coriolis. Să explicăm sensul fizic al acestei cantități.
După cum sa menționat mai sus, al doilea termen din ecuația (9.13) este energia cinetică a doua debitul masic determinat de distribuția vitezei adevărată în secțiune transversală, și anume
Dacă vitezele din secțiunea transversală au fost uniform distribuite, atunci (- viteza medie de curgere) și energia cinetică a fluxului ar fi
Împărțind (9.23) cu (9.24), obținem:
În consecință, factorul Coriolis este raportul dintre energia cinetică a fluxului calculat din distribuția vitezei adevărate, la energia cinetică determinată de viteza medie.
Pentru a clarifica problema, luați în considerare un "flux" ipotetic compus din două jeturi ale căror viteze m / s și m / s și calculați coeficientul Coriolis.
Adevărata energie cinetică (suma energiilor cinetice ale jeturilor)
și. adică (energia cinetică reală este mai mare decât media).
Este ușor de observat că cu cât este mai mare distribuția neuniformă a vitezelor, cu atât este mai mare coeficientul Coriolis. Deci, dacă m / s, și m / s, atunci. Evident, valoarea minimă va fi pentru o distribuție uniformă a vitezei. Într-adevăr, lăsați m / s, atunci și. În consecință, se poate argumenta că acesta corectează eroarea care apare în calculul energiei cinetice atunci când distribuția adevărată a vitezei este înlocuită de o distribuție uniformă condiționată.
Făcând oarecum înainte, observăm că în natură există două regimuri fundamentale diferite ale fluxului de fluid: laminar și turbulent. Cu flux laminar în țevi. când este turbulent. Acest lucru sugerează că, viteza de curgere turbulentă în secțiune transversală sunt distribuite în mod substanțial uniform decât într-o laminar (diagrama de flux turbulent a unei mai „plin“, mai aproape dreptunghiulară, comparativ cu curgerea laminară Diagrame).
Să însumăm câteva rezultate. Folosind un model de curgere cu jet și amestecarea acestuia cu reprezentarea unidimensională prin introducerea vitezei medii posibil să se obțină una din ecuațiile de bază ale hidrodinamicii - ecuația Bernoulli pentru curgerea lichidului vâscos. În esență, folosind această ecuație se poate calcula mișcarea fluidului în canalele la debit constant și cu condiția ca fluxul secțiunilor selectate ușor deformate sau paralele cu jet. Cu toate acestea, pentru rezolvarea completă a problemei, este necesar să se poată determina pierderea capului () care are loc atunci când lichidul se mișcă în canale. Aceasta nu este o sarcină ușoară și va fi subiectul unei examinări suplimentare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: