הקדמה
אין דעם פריערדיקן קאפיטל איז געוויזן געוואָרן אַז פּינקטלעכע מאַטעמאַטישע סיטואַציעס פֿאַר די כוחות וואָס ווערן אויסגעאיבט דורך פליסיקייטן אין רו קענען לייכט באַקומען ווערן. דאָס איז ווײַל אין הידראָסטאַטיש זענען נאָר פּשוטע דרוק כוחות ינוואַלווד. ווען מען באַטראַכט אַ פליסיקייט אין באַוועגונג, ווערט די פּראָבלעם פון אַנאַליז גלייך פיל שווערער. ניט נאָר דאַרף מען נעמען אין באַטראַכט די גרייס און ריכטונג פון די פּאַרטיקל גיכקייט, נאָר עס איז אויך דער קאָמפּלעקסער השפּעה פון וויסקאָסיטי וואָס פאַראורזאַכט אַ שער אָדער רייַבונג דרוק צווישן די באַוועגלעכע פליסיקייט פּאַרטיקלען און ביי די קאַנטיינינג גרענעצן. די רעלאַטיווע באַוועגונג וואָס איז מעגלעך צווישן פאַרשידענע עלעמענטן פון דעם פליסיק גוף פאַראורזאַכט אַז דער דרוק און שער דרוק זאָלן וואַרייִרן באַטייטיק פון איין פּונקט צו אַן אַנדערן לויט די לויפן באדינגונגען. צוליב די קאָמפּלעקסיטעטן פֿאַרבונדן מיט דעם לויפן דערשיינונג, איז אַ פּינקטלעכע מאַטעמאַטישע אַנאַליז נאָר מעגלעך אין אַ פּאָר, און פֿון אַן אינזשעניריע שטאַנדפּונקט, עטלעכע נישט פּראַקטישע, פאַלן. עס איז דעריבער נייטיק צו סאָלווען לויפן פּראָבלעמען אָדער דורך עקספּערימענטאַציע, אָדער דורך מאַכן זיכער סימפּליפייינג אַסאַמפּשאַנז גענוג צו באַקומען אַ טעאָרעטישע לייזונג. די צוויי צוגאַנגען זענען נישט איינער דעם אַנדערן אויסשליסלעך, ווײַל די גרונט געזעצן פון מעכאַניק זענען שטענדיק גילטיק און דערמעגלעכן טיילווייז טעאָרעטישע מעטאָדן צו ווערן אנגענומען אין עטלעכע וויכטיקע פאַלן. אויך איז וויכטיג צו באַשטעטיקן עקספּערימענטאַל די מאָס פון דער אָפּנייגונג פון די אמתע באַדינגונגען ווי אַ רעזולטאַט פון אַ פאַרפּשוטעטער אַנאַליז.
די מערסטע פארשפרייטע פאר-איינפאכנדיקע אנווייזונג איז אז די פליסיקייט איז אידעאל אדער פערפעקט, אזוי עלימינירנדיק די קאמפליצירנדיקע וויסקאזע עפעקטן. דאס איז די באזע פון קלאסישער הידראדינאמיק, א צווייג פון אנגעווענדטער מאטעמאטיק וואס האט באקומען אויפמערקזאמקייט פון אזעלכע בארימטע געלערנטע ווי סטאוקס, ריילי, רענקין, קעלווין און לאמב. עס זענען דא ערנסטע איינגעבוירענע באגרענעצונגען אין דער קלאסישער טעאריע, אבער וויבאלד וואסער האט א רעלאטיוו נידריגע וויסקאזיטעט, פירט עס זיך אויף ווי אן עכטע פליסיקייט אין פילע סיטואציעס. צוליב דעם קען קלאסישע הידראדינאמיק באטראכט ווערן אלס א זייער ווערטפולער הינטערגרונט פאר דער שטודיע פון די אייגנשאפטן פון פליסיקייט באוועגונג. דער יעצטיגער קאפיטל באהאנדלט די פונדאמענטאלע דינאמיק פון פליסיקייט באוועגונג און דינט אלס א גרונטלעכע הקדמה צו נאכפאלגנדיקע קאפיטלעך וואס האנדלען מיט די מער ספעציפישע פראבלעמען וואס מען טרעפט אין ציוויל-אינזשעניריע הידראוליק. די דריי וויכטיגע גרונטלעכע גלייכונגען פון פליסיקייט באוועגונג, נעמליך, די קאנטינעואיטי, בערנולי, און מאמענטום גלייכונגען ווערן אפגעצויגן און זייער באדייטונג דערקלערט. שפעטער ווערן די באגרענעצונגען פון דער קלאסישער טעאריע באטראכט און דאס אויפפירונג פון אן עכטן פליסיקייט באשריבן. אן אומקאמפרעסיבל פליסיקייט ווערט אנגענומען איבעראל.
טיפן פון שטראָם
די פֿאַרשידענע טיפּן פֿון פֿליסיקייט באַוועגונג קענען קלאַסיפֿיצירט ווערן ווי פֿאָלגט:
1. טורבולענט און לאַמינאַר
2. ראָטאַציאָנעל און ירראָטאַציאָנעל
3. שטאַנדיק און נישט שטאַנדיק
4.איינהייטלעך און נישט-איינהייטלעך.
סאַבמערסיבאַל קאַנאַליזאַציע פּאָמפּע
MVS סעריע אַקסיאַל-פלוס פּאָמפּעס AVS סעריע געמישט-פלוס פּאָמפּעס (ווערטיקאַל אַקסיאַל פלוס און געמישט פלוס סאַבמערסיבאַל קאַנאַליזאַציע פּאָמפּעס) זענען מאָדערנע פּראָדוקציעס וואָס זענען געראָטן דיזיינד דורך אַדאַפּטירן פרעמדע מאָדערנע טעכנאָלאָגיע. די נייַע פּאָמפּעס' קאַפּאַציטעט איז 20% גרעסער ווי די אַלטע. די עפעקטיווקייט איז 3~5% העכער ווי די אַלטע.

טורבולענט און לאַמינאַר פלוס.
די טערמינען באַשרײַבן די פיזישע נאַטור פון דעם שטראָם.
אין טורבולענטן פלוס, איז די פארשריט פון די פליסיקע פארטיקלען נישט גלייכרעכטיג און עס איז דא אן אויסזעענדיק צופעליגע אויסטויש פון פאזיציע. יחידישע פארטיקלען זענען אונטערטעניק צו פלוקטואירנדע טראנסווערסאלע שנעלקייטן אזוי אז די באוועגונג איז דרייענדיק און סינעוודיק אנשטאט גראדלינע. אויב פארב ווערט אינדזשעקטירט אין א געוויסן פונקט, וועט עס שנעל פארשפרייטן זיך איבערן גאנצן פלוס שטראם. אין פאל פון טורבולענטן פלוס אין א רער, למשל, וואלט אן אויגנבליקליכע רעקארדירונג פון דער שנעלקייט אין א סעקציע געוויזן אן אומגעפערע פארשפרייטונג ווי געוויזן אין פיגור 1(א). די קאנסטאנטע שנעלקייט, ווי עס וואלט רעקארדירט געווארן דורך נארמאלע מעסט-אינסטרומענטן, איז אנגעצייכנט אין א פונקטירטן קאנטור, און עס איז קלאר אז דער טורבולענטער פלוס ווערט כאראקטעריזירט דורך אן אומשטאנדיקע פלוקטואירנדע שנעלקייט איבערגעלייגט אויף א צייטווייליגן קאנסטאנטן דורכשניט.

פיג.1(א) טורבולענטער שטראָם

פיג. 1(ב) לאַמינאַרער פלוס
אין לאַמינאַרן פלוס גייען אַלע פליסיקע פּאַרטיקלען אויף פּאַראַלעלע וועגן און עס איז נישטאָ קיין טראַנסווערסאַלע קאָמפּאָנענט פון גיכקייט. די אָרדנטלעכע פּראָגרעסיע איז אַזוי אַז יעדער פּאַרטיקל גייט פּונקט דעם וועג פון דעם פּאַרטיקל וואָס גייט פאָרויס אים אָן קיין אָפּנייגונג. אַזוי וועט אַ דין פילאַמענט פון פאַרב בלייבן ווי אַזאַ אָן דיפוזיע. עס איז אַ פיל גרעסערע טראַנסווערסאַלע גיכקייט גראַדיענט אין לאַמינאַרן פלוס (פיגור 1ב) ווי אין טורבולענטן פלוס. למשל, פֿאַר אַ רער, איז די פאַרהעלטעניש פון דער דורכשניטלעכער גיכקייט V און דער מאַקסימום גיכקייט Vmax 0,5 מיט טורבולענטן פלוס און 0,05 מיט לאַמינאַרן פלוס.
לאַמינאַרער פלוס איז פֿאַרבונדן מיט נידעריקע גיכקייטן און וויסקאָזע, טרויעריקע פֿליסיקייטן. אין רערנ- און אָפֿענע-קאַנאַל הידראַוליקס, זענען די גיכקייטן כּמעט שטענדיק גענוג הויך צו פֿאַרזיכערן טורבודענטן פלוס, כאָטש אַ דין לאַמינאַרער שיכט בלייבט נאָענט צו אַ האַרטער גרענעץ. די געזעצן פֿון לאַמינאַרן פלוס זענען פֿולשטענדיק פֿאַרשטאַנען, און פֿאַר פּשוטע גרענעץ באַדינגונגען קען מען אַנאַליזירן די גיכקייט פֿאַרטיילונג מאַטעמאַטיש. צוליב זײַן אומגלייכער פּולסירנדיקער נאַטור, האָט טורבולערער פלוס זיך איבערגעטראָגן שטרענגע מאַטעמאַטישע באַהאַנדלונג, און פֿאַר דער לייזונג פֿון פּראַקטישע פּראָבלעמען, איז עס נייטיק צו פֿאַרלאָזן זיך מערסטנס אויף עמפּירישע אָדער האַלב-עמפּירישע באַציִונגען.

ווערטיקאַל טורבין פייער פּאָמפּע
מאָדעל נומער: XBC-VTP
די XBC-VTP סעריע ווערטיקאַלע לאַנג-שאַפט פייער-לעשער פּאָמפּעס זענען אַ סעריע פון איין-שטאַפּל, מערשטאַפּל דיפיוזערז פּאָמפּעס, פאַבריצירט לויטן לעצטן נאַציאָנאַלן סטאַנדאַרט GB6245-2006. מיר האָבן אויך פֿאַרבעסערט דעם פּלאַן מיטן רעפֿערענץ פֿונעם סטאַנדאַרט פֿון דער פֿאַראייניקטע שטאַטן פייער שוץ אַסאָציאַציע. עס ווערט דער עיקר גענוצט פֿאַר פייער-וואַסער צושטעל אין פּעטראָכעמיש, נאַטירלעכער גאַז, קראַפֿטווערק, וואַטע טעקסטיל, וואָרף, אַוויאַציע, ווערכאַוזינג, הויך-שטייגנדיקע בנינים און אַנדערע אינדוסטריעס. עס קען אויך ווערן גענוצט פֿאַר שיף, ים-טאַנק, פייער-שיף און אַנדערע צושטעל-געלעגנהייטן.
ראָטאַציאָנעלער און נישט-ראָטאַציאָנעלער פלוס.
דער שטראָם ווערט געזאָגט צו זיין ראָטאַציאָנעל אויב יעדע פליסיקע פּאַרטיקל האט אַ ווינקלדיקע גיכקייט אַרום איר אייגענעם מאַסע צענטער.
פיגור 2א ווייזט א טיפישע גיכקייט פארטיילונג פארבונדן מיט טורבולענטן שטראם פארביי א גלייכער גרענעץ. צוליב דער נישט-איינהייטלעכער גיכקייט פארטיילונג, ליידט א טיילכל מיט אירע צוויי אקסן ארגינעל פערפענדיקולאר דעפארמאציע מיט א קליינעם גראד פון ראטאציע. אין פיגור 2א, שטראם אין א קייַלעכדיקן
דער וועג ווערט געוויזן, מיט דער גיכקייט גלייך פראפארציאנעל צום ראדיוס. די צוויי אקסן פון די פארטיקל דרייען זיך אין דער זעלבער ריכטונג אזוי אז דער שטראם איז ווידער ראטאציאנעל.

פיג.2(א) ראָטאַציאָנעלער שטראָם
כּדי דער שטראָם זאָל זײַן איראָטאַציאָנעל, מוז די גיכקייט־פֿאַרטיילונג לעבן דער גלייכער גרענעץ זײַן גלײַך (פֿיגור 2ב). אין פֿאַל פֿון שטראָם אין אַ קײַלעכדיקן וועג, קען מען ווײַזן, אַז אַן איראָטאַציאָנעלער שטראָם וועט נאָר זײַן גילטיק, אויב די גיכקייט איז אומגעקערט פּראָפּאָרציאָנעל צום ראַדיוס. פֿון אַ ערשטן בליק אויף פֿיגור 3, זעט דאָס אויס פֿאַלש, אָבער אַ נענטערע בליק ווײַזט, אַז די צוויי אַקסן דרייען זיך אין קעגנגעזעצטע ריכטונגען, אַזוי אַז עס איז דאָ אַ קאָמפּענסירנדיקער עפֿעקט, וואָס פּראָדוצירט אַ דורכשניטלעכע אָריענטאַציע פֿון די אַקסן, וואָס איז נישט געביטן פֿון דעם אָנהייב־צושטאַנד.

פיג.2(ב) אירראטאציאנעלער שטראָם
ווייל אלע פליסיקייטן פארמאגן וויסקאזיטעט, איז די נידריגקייט פון אן עכטער פליסיקייט קיינמאל נישט באמת איראטאציע, און לאמינארער פלוס איז נאטירלעך שטארק ראטאציאנעל. אזוי איז איראטאציאנעלער פלוס א היפאטעטישע באדינגונג וואס וואלט געווען פון אקאדעמישן אינטערעס נאר ווען נישט פארן פאקט אז אין אסאך פעלער פון טורבולענטן פלוס זענען די ראטאציאנעלע אייגנשאפטן אזוי נישטיק אז זיי קענען פארנאכלעסיגט ווערן. דאס איז באקוועם ווייל עס איז מעגליך צו אנאליזירן איראטאציאנעלן פלוס דורך די מאטעמאטישע קאנצעפטן פון קלאסישער הידראדינאמיק וואס מיר האבן פריער דערמאנט.
צענטריפוגאַל ים וואַסער דעסטאַניישאַן פּאָמפּע
מאָדעל נומער: ASN ASNV
מאָדעל ASN און ASNV פּאָמפּעס זענען איין-שטאַפּל טאָפּל סאַקשאַן שפּאַלטן וואָלוטע קייסינג סענטריפוגאַל פּאָמפּעס און געניצט פֿאַר פליסיק טראַנספּאָרטאַציע פֿאַר וואַסער אַרבעט, לופטקילונג צירקולאַציע, בנין, יראַגיישאַן, דריינאַדזש פּאָמפּע סטאַנציע, עלעקטרישע מאַכט סטאַנציע, אינדוסטריעלע וואַסער צושטעל סיסטעם, פייער-לעשן סיסטעם, שיף, בנין און אַזוי ווייטער.

שטענדיגער און נישט-שטענדיגער שטראָם.
מען זאגט אז דער שטראָם איז קאָנסטאַנט ווען די באַדינגונגען אין יעדן פּונקט זענען קאָנסטאַנט אין באַצוג צו צייט. א שטרענגע אינטערפּרעטאַציע פון דעם דעפֿיניציע וואָלט געפֿירט צו דער מסקנה אַז טורבולענט שטראָם איז קיינמאָל נישט געווען באמת קאָנסטאַנט. אָבער, פֿאַר דעם איצטיקן צוועק איז עס באַקוועם צו באַטראַכטן די אַלגעמיינע פליסיק באַוועגונג ווי דער קריטעריאָן און די אומשטענדלעכע פלוקטואַציעס פֿאַרבונדן מיט דער טורבולענץ ווי בלויז אַ צווייטיקער השפּעה. א קלאָרער בייַשפּיל פון אַ קאָנסטאַנטן שטראָם איז אַ קאָנסטאַנטע אויסגאַנג אין אַ רער אָדער אָפֿענעם קאַנאַל.
אלס א קאראלעריע פאלגט עס אז דער שטראם איז נישט שטענדיג ווען די באדינגונגען ענדערן זיך מיט צייט. א ביישפיל פון אן נישט שטענדיגן שטראם איז א וועריירנדיקע אויסגאס אין א רער אדער אפענעם קאנאל; דאס איז געווענליך א צייטווייליגע דערשיינונג וואס קומט נאכדעם וואס א שטענדיגער אויסגאס קומט נאך אדער נאכגעפאלגט דורך א שטענדיגער אויסגאס. אנדערע באקאנטע
ביישפילן פון א מער פעריאדישער נאטור זענען כוואליע באוועגונג און די ציקלישע באוועגונג פון גרויסע וואסער-קערפער אין טיידאל-פלוס.
רובֿ פון די פּראַקטישע פּראָבלעמען אין הידראַולישע אינזשעניריע האָבן צו טאָן מיט אַ קאָנסטאַנטן שטראָם. דאָס איז אַ גליק, ווײַל די צײַט־פֿאַרענדערלעכע זאַך אין אַן אומשטאַנדיקן שטראָם מאַכט די אַנאַליז באַדײַטנדיק קאָמפּליצירט. דעריבער, אין דעם קאַפּיטל, וועט די באַטראַכטונג פֿון אומשטאַנדיקן שטראָם זײַן באַגרענעצט צו אַ פּאָר רעלאַטיוו פּשוטע פֿאַלן. עס איז וויכטיק צו געדענקען, אָבער, אַז עטלעכע געוויינטלעכע פֿאַלן פֿון אומשטאַנדיקן שטראָם קענען ווערן רעדוצירט צום קאָנסטאַנטן צושטאַנד דורך דעם פּרינציפּ פֿון רעלאַטיווער באַוועגונג.
אזוי, א פראבלעם וואס האט צו טון מיט א שיף וואס באוועגט זיך דורך שטיל וואסער קען מען איבערפארמולירן אזוי אז דאס שיף איז שטייענדיק און דאס וואסער איז אין באוועגונג; דער איינציגער קריטעריע פאר ענלעכקייט פון פליסיקייט אויפפירונג איז אז די רעלאטיווע שנעלקייט זאל זיין די זעלבע. נאכאמאל, כוואליע באוועגונג אין טיפ וואסער קען מען פארקלענערן צו די
סטאַבילן צושטאַנד דורך אַננעמען אַז אַן אָבסערוואַטאָר פֿאָרט מיט די כוואַליעס מיט דער זעלבער גיכקייט.

דיזל מאָטאָר ווערטיקאַל טורבין מולטיסטאַגע צענטריפוגאַל ינליין שאַפט וואַסער דריינאַדזש פּאָמפּע די סאָרט ווערטיקאַל דריינאַדזש פּאָמפּע איז דער הויפּט געניצט פֿאַר פּאָמפּן קיין קעראָוזשאַן, טעמפּעראַטור ווייניקער ווי 60 °C, סוספּענדעד סאָלידס (נישט אַרייַנגערעכנט פיברע, די גריץ) ווייניקער ווי 150 מג/ל פון די קאַנאַליזאַציע אָדער אָפּפאַל וואַסער אינהאַלט. VTP טיפּ ווערטיקאַל דריינאַדזש פּאָמפּע איז אין VTP טיפּ ווערטיקאַל וואַסער פּאָמפּעס, און באזירט אויף די פאַרגרעסערונג און די קאָלער, שטעלן די רער ייל לובריקיישאַן איז וואַסער. קען רויך טעמפּעראַטור אונטער 60 °C, שיקן צו אַנטהאַלטן אַ זיכער האַרט קערל (אַזאַ ווי שראָט אייַזן און פייַן זאַמד, קוילן, אאז"ו ו) פון קאַנאַליזאַציע אָדער אָפּפאַל וואַסער.
איינהייטלעכער און נישט-איינהייטלעכער שטראָם.
מען זאגט אז דער שטראָם איז אייניג ווען עס איז נישטא קיין וועריאציע אין דער גרייס און ריכטונג פון דעם גיכקייט וועקטאָר פון איין פונקט צום אנדערן אויפן וועג פון שטראָם. כדי צו זיין איינשטימיג מיט דער דעפיניציע, מוזן ביידע די שטח פון שטראָם און די גיכקייט זיין די זעלבע ביי יעדן קראָס-דורכשניט. נישט-אייניגקייטיקער שטראָם פּאַסירט ווען דער גיכקייט וועקטאָר ווערייִרט מיטן אָרט, א טיפּישער ביישפּיל איז שטראָם צווישן קאָנווערדזשינג אָדער דיווערדזשינג גרענעצן.
ביידע פון די אלטערנאטיווע באדינגונגען פון שטראָם זענען געוויינטלעך אין אָפענע-קאַנאַל הידראַוליקס, כאָטש שטרענג גערעדט, ווייל אַ גלייכמעסיקער שטראָם ווערט שטענדיק דערנענטערט אַסימפּטאָטיש, איז עס אַן אידעאַלער צושטאַנד וואָס ווערט נאָר אַפּראָקסימירט און קיינמאָל נישט טאַקע דערגרייכט. עס איז וויכטיק צו באַמערקן אַז די באדינגונגען האָבן צו טאָן מיט פּלאַץ אלא ווי צייט און דעריבער אין פאַלן פון אַ פארמאכטן שטראָם (למשל, רערן אונטער דרוק), זענען זיי גאַנץ אומאָפּהענגיק פון דער שטאַרקער אָדער נישט שטאַרקער נאַטור פון דעם שטראָם.
פּאָסט צייט: 29סטן מערץ 2024