مقدمة
في الفصل السابق، تبين أنه يمكن الحصول بسهولة على المواقف الرياضية الدقيقة للقوى التي تمارسها السوائل في حالة الراحة.وذلك لأنه في الهيدروستاتيك تشارك قوى الضغط البسيطة فقط.عند النظر في السائل المتحرك، تصبح مشكلة التحليل في وقت واحد أكثر صعوبة.ليس فقط حجم واتجاه سرعة الجسيمات يجب أن يؤخذ في الاعتبار، ولكن هناك أيضًا التأثير المعقد للزوجة الذي يسبب إجهاد القص أو الاحتكاك بين جزيئات السائل المتحركة وعند الحدود المحتوية.تؤدي الحركة النسبية الممكنة بين العناصر المختلفة لجسم السائل إلى اختلاف الضغط وإجهاد القص بشكل كبير من نقطة إلى أخرى وفقًا لظروف التدفق.نظرًا للتعقيدات المرتبطة بظاهرة التدفق، لا يمكن إجراء تحليل رياضي دقيق إلا في عدد قليل من الحالات، ومن وجهة نظر هندسية، بعضها غير عملي. لذلك من الضروري حل مشاكل التدفق إما عن طريق التجريب أو عن طريق إجراء بعض الافتراضات المبسطة كافية للحصول على حل نظري.لا يستبعد النهجان بعضهما البعض، حيث أن القوانين الأساسية للميكانيكا تكون صالحة دائمًا وتتيح اعتماد الأساليب النظرية جزئيًا في العديد من الحالات المهمة.كما أنه من المهم التأكد تجريبياً من مدى الانحراف عن الظروف الحقيقية نتيجة للتحليل المبسط.
افتراض التبسيط الأكثر شيوعًا هو أن السائل مثالي أو مثالي، وبالتالي يتم التخلص من التأثيرات اللزجة المعقدة.هذا هو أساس الديناميكا المائية الكلاسيكية، وهي فرع من الرياضيات التطبيقية التي حظيت باهتمام علماء بارزين مثل ستوكس، ورايلي، ورانكين، وكلفن، ولامب.هناك قيود متأصلة خطيرة في النظرية الكلاسيكية، ولكن بما أن الماء له لزوجة منخفضة نسبيًا، فإنه يتصرف كسائل حقيقي في العديد من المواقف.لهذا السبب، يمكن اعتبار الهيدروديناميكية الكلاسيكية بمثابة الخلفية الأكثر قيمة لدراسة خصائص حركة السوائل.يهتم هذا الفصل بالديناميكيات الأساسية لحركة الموائع ويعمل كمقدمة أساسية للفصول اللاحقة التي تتناول المشكلات الأكثر تحديدًا التي تواجهها هيدروليكا الهندسة المدنية.تم اشتقاق المعادلات الأساسية الثلاث المهمة لحركة الموائع وهي معادلات الاستمرارية وبرنولي والزخم وشرح أهميتها.وفي وقت لاحق، تم النظر في قيود النظرية الكلاسيكية ووصف سلوك السائل الحقيقي. ويفترض وجود سائل غير قابل للضغط طوال الوقت.
أنواع التدفق
يمكن تصنيف الأنواع المختلفة لحركة السوائل على النحو التالي:
1. المضطرب والصفحي
2. التناوبية وغير التناوبية
3. ثابت وغير مستقر
4. موحدة وغير موحدة.
مضخات التدفق المحوري من سلسلة MVS مضخات التدفق المختلط من سلسلة AVS (التدفق المحوري العمودي ومضخة الصرف الصحي الغاطسة ذات التدفق المختلط) هي منتجات حديثة تم تصميمها بنجاح من خلال اعتماد التكنولوجيا الأجنبية الحديثة.قدرة المضخات الجديدة أكبر بنسبة 20% من المضخات القديمة.الكفاءة أعلى بنسبة 3 ~ 5% من القديمة.
التدفق المضطرب والصحي.
تصف هذه المصطلحات الطبيعة الفيزيائية للتدفق.
في التدفق المضطرب، يكون تقدم جزيئات المائع غير منتظم ويكون هناك تبادل عشوائي للمواقع. وتخضع الجزيئات الفردية لتقلبات.سرعات الآية بحيث تكون الحركة دوامية ومتعرجة وليست مستقيمة.إذا تم حقن الصبغة عند نقطة معينة، فسوف تنتشر بسرعة في جميع أنحاء مجرى التدفق.في حالة التدفق المضطرب في الأنبوب، على سبيل المثال، فإن التسجيل اللحظي للسرعة في قسم ما سيكشف عن توزيع تقريبي كما هو موضح في الشكل 1 (أ).يتم الإشارة إلى السرعة الثابتة، كما يمكن تسجيلها بواسطة أدوات القياس العادية، في مخطط منقط، ومن الواضح أن التدفق المضطرب يتميز بسرعة متقلبة غير مستقرة متراكبة على متوسط ثابت زمني.
الشكل 1 (أ) التدفق المضطرب
الشكل 1 (ب) التدفق الصفحي
في التدفق الصفحي، تسير جميع جزيئات السائل على طول مسارات متوازية ولا يوجد مكون عرضي للسرعة.ويكون التقدم المنظم بحيث يتبع كل جسيم بالضبط مسار الجسيم الذي يسبقه دون أي انحراف.وبالتالي فإن خيوط الصبغة الرقيقة ستبقى على هذا النحو دون انتشار.يوجد تدرج للسرعة العرضية أكبر بكثير في التدفق الصفحي (الشكل 1 ب) منه في التدفق المضطرب. على سبيل المثال، بالنسبة للأنبوب، تكون نسبة السرعة المتوسطة V والسرعة القصوى V max هي 0,5 مع التدفق المضطرب و0 05 مع التدفق الصفحي.
يرتبط التدفق الصفحي بسرعات منخفضة وسوائل لزجة بطيئة.إن قوانين التدفق الصفحي مفهومة تمامًا، وبالنسبة للظروف الحدودية البسيطة، يمكن تحليل توزيع السرعة رياضيًا.نظرًا لطبيعته النابضة غير المنتظمة، فقد تحدى التدفق المضطرب المعالجة الرياضية الصارمة، ولحل المشكلات العملية، من الضروري الاعتماد إلى حد كبير على العلاقات التجريبية أو شبه التجريبية.
رقم الموديل: XBC-VTP
مضخات مكافحة الحرائق ذات العمود الطويل العمودي من سلسلة XBC-VTP هي عبارة عن سلسلة من مضخات الناشر أحادية المرحلة ومتعددة المراحل، والتي تم تصنيعها وفقًا لأحدث المعايير الوطنية GB6245-2006.قمنا أيضًا بتحسين التصميم بالرجوع إلى معيار جمعية الحماية من الحرائق بالولايات المتحدة.يتم استخدامه بشكل رئيسي لإمدادات مياه الحرائق في البتروكيماويات والغاز الطبيعي ومحطات الطاقة والمنسوجات القطنية والأرصفة والطيران والتخزين والمباني الشاهقة وغيرها من الصناعات.يمكن أن ينطبق أيضًا على السفن والخزانات البحرية وسفينة الإطفاء ومناسبات الإمداد الأخرى.
التدفق الدوراني وغير الدوراني.
يقال إن التدفق دوراني إذا كان لكل جسيم مائع سرعة زاوية حول مركز كتلته.
يوضح الشكل 2 أ توزيع السرعة النموذجي المرتبط بالتدفق المضطرب بعد الحدود المستقيمة.بسبب توزيع السرعة غير المنتظم، يعاني الجسيم ذو المحورين المتعامدين في الأصل من التشوه مع درجة دوران صغيرة. في الشكل 2 أ، يتدفق في شكل دائري
تم تصوير المسار، حيث تتناسب السرعة بشكل مباشر مع نصف القطر.يدور محورا الجسيم في نفس الاتجاه بحيث يعود التدفق إلى الدوران مرة أخرى.
الشكل 2 (أ) التدفق الدوراني
لكي يكون التدفق غير دوراني، يجب أن يكون توزيع السرعة المجاور للحدود المستقيمة منتظمًا (الشكل 2 ب).في حالة التدفق في مسار دائري، يمكن إثبات أن التدفق غير الدوراني لن يكون مناسبًا إلا بشرط أن تكون السرعة متناسبة عكسيًا مع نصف القطر.من النظرة الأولى إلى الشكل 3، يبدو هذا خاطئًا، لكن الفحص الدقيق يكشف أن المحورين يدوران في اتجاهين متعاكسين بحيث يكون هناك تأثير تعويضي ينتج اتجاهًا متوسطًا للمحورين لم يتغير عن الحالة الأولية.
الشكل 2 (ب) التدفق غير الدوراني
نظرًا لأن جميع الموائع تمتلك لزوجة، فإن انخفاض المائع الحقيقي لا يمثل أبدًا تهيجًا حقيقيًا، ويكون التدفق الصفحي بالطبع دورانيًا للغاية.وبالتالي فإن التدفق غير الدوراني هو حالة افتراضية قد تكون ذات أهمية أكاديمية فقط لولا حقيقة أنه في العديد من حالات التدفق المضطرب تكون الخصائص الدورانية غير مهمة لدرجة أنه قد يتم إهمالها.يعد هذا مناسبًا لأنه من الممكن تحليل التدفق غير الدوراني عن طريق المفاهيم الرياضية للديناميكا المائية الكلاسيكية المشار إليها سابقًا.
مضخة الطرد المركزي لمياه البحر
رقم الموديل: ASN ASNV
مضخات ASN وASNV النموذجية عبارة عن مضخات طرد مركزي ذات غلاف حلزوني مزدوج الشفط أحادية المرحلة، وتستخدم أو تستخدم لنقل السوائل لأعمال المياه، وتدوير تكييف الهواء، والبناء، والري، ومحطة ضخ الصرف الصحي، ومحطة الطاقة الكهربائية، ونظام إمدادات المياه الصناعية، ومكافحة الحرائق النظام والسفينة والبناء وما إلى ذلك.
تدفق ثابت وغير مستقر.
يقال أن التدفق يكون ثابتًا عندما تكون الظروف عند أي نقطة ثابتة بالنسبة للوقت.إن التفسير الصارم لهذا التعريف من شأنه أن يؤدي إلى استنتاج مفاده أن التدفق المضطرب لم يكن ثابتًا أبدًا.ومع ذلك، من أجل الغرض الحالي، من المناسب اعتبار حركة الموائع العامة هي المعيار والتقلبات غير المنتظمة المرتبطة بالاضطراب كتأثير ثانوي فقط.من الأمثلة الواضحة على التدفق الثابت هو التفريغ المستمر في قناة أو قناة مفتوحة.
وكنتيجة طبيعية، يترتب على ذلك أن التدفق يكون غير مستقر عندما تختلف الظروف مع مرور الوقت.مثال على التدفق غير المستقر هو التفريغ المتغير في قناة أو قناة مفتوحة؛عادة ما تكون هذه ظاهرة عابرة متعاقبة أو يتبعها تفريغ ثابت.أخرى مألوفة
ومن الأمثلة ذات الطبيعة الدورية حركة الأمواج والحركة الدورية للمسطحات المائية الكبيرة أثناء تدفق المد والجزر.
تتعلق معظم المشكلات العملية في الهندسة الهيدروليكية بالتدفق الثابت.وهذا أمر محظوظ، لأن متغير الوقت في التدفق غير المستقر يعقد التحليل إلى حد كبير.وبناء على ذلك، في هذا الفصل، سوف يقتصر النظر في التدفق غير المستقر على عدد قليل من الحالات البسيطة نسبيا.ومع ذلك، فمن المهم أن نأخذ في الاعتبار أن العديد من الحالات الشائعة للتدفق غير المستقر قد يتم اختزالها إلى الحالة المستقرة بموجب مبدأ الحركة النسبية.
وبالتالي، يمكن إعادة صياغة المشكلة التي تنطوي على سفينة تتحرك عبر المياه الساكنة بحيث تكون السفينة ثابتة والماء في حالة حركة؛المعيار الوحيد لتشابه سلوك السوائل هو أن تكون السرعة النسبية هي نفسها.مرة أخرى، قد يتم تقليل حركة الأمواج في المياه العميقة إلى
حالة مستقرة بافتراض أن المراقب يسافر مع الأمواج بنفس السرعة.
محرك الديزل التوربيني العمودي متعدد المراحل الطرد المركزي مضخة صرف المياه العمودية هذا النوع من مضخة الصرف العمودية يستخدم بشكل رئيسي لضخ عدم التآكل، ودرجة الحرارة أقل من 60 درجة مئوية، والمواد الصلبة العالقة (لا تشمل الألياف، والحصى) أقل من 150 ملغم / لتر من المحتوى مياه الصرف الصحي أو مياه الصرف الصحي.مضخة الصرف الرأسية من النوع VTP موجودة في مضخات المياه العمودية من النوع VTP، وعلى أساس الزيادة والطوق، يتم ضبط زيت تشحيم الأنبوب بالماء.يمكن أن تكون درجة حرارة التدخين أقل من 60 درجة مئوية، ويتم إرسالها لاحتواء حبيبات صلبة معينة (مثل خردة الحديد والرمل الناعم والفحم وما إلى ذلك) من مياه الصرف الصحي أو مياه الصرف الصحي.
التدفق الموحد وغير الموحد.
يقال إن التدفق منتظم عندما لا يكون هناك اختلاف في حجم واتجاه متجه السرعة من نقطة إلى أخرى على طول مسار التدفق.للامتثال لهذا التعريف، يجب أن تكون مساحة التدفق والسرعة هي نفسها عند كل مقطع عرضي.يحدث التدفق غير المنتظم عندما يتغير ناقل السرعة باختلاف الموقع، ومن الأمثلة النموذجية على ذلك التدفق بين الحدود المتقاربة أو المتباعدة.
كلا هذين الشرطين البديلين للتدفق شائعان في الهيدروليكا ذات القناة المفتوحة، على الرغم من أنه بالمعنى الدقيق للكلمة، نظرًا لأن التدفق الموحد يتم دائمًا الاقتراب منه بطريقة غير مقاربة، فهي حالة مثالية يتم تقريبها فقط ولا يتم تحقيقها فعليًا أبدًا.تجدر الإشارة إلى أن الظروف تتعلق بالمكان وليس بالزمن، وبالتالي في حالات التدفق المغلق (مثل الأنابيب تحت الضغط)، فهي مستقلة تمامًا عن الطبيعة الثابتة أو غير المستقرة للتدفق.
وقت النشر: 29 مارس 2024