Cov Khoom Siv Kab Ke Txuas Ntxiv Mus
Sim qhib lub qhov dej maj mam thaum saib cov dej ntws tawm ntawm lub qhov dej. Thaum lub qhov dej tsis tig lawm, muab koj txhais tes thaiv lub qhov dej ib nrab. Tam sim no piv rau qhov dej ntws twg ntau dua. Thaum raug thaiv ib nrab lossis tsis muaj qhov thaiv? Yog tias koj muaj lub raj dej uas feem ntau siv rau kev ywg dej paj, cia dej ntws los ntawm nws. Siv koj txhais tes lossis ntiv tes thaiv lub raj dej ib nrab. Yog tias muaj ib feem ntawm lub raj dej raug thaiv ntau dua, cov dej yuav ntws tawm sai dua. Ntawm qhov tod tes, yog tias lub raj dej tsis raug thaiv, cov dej yuav ntws tsawg dua. Vim li cas qhov no thiaj li? Txhawm rau kom nkag siab qhov no, thov kawm txog qhov sib txuas ntxiv.
Cov kav dej ntws thiab cov kav dej ntws
Ua ntej, cia peb nkag siab txog cov ntsiab lus ntawm cov dej ntws thiab cov raj xa dej. Lub tswv yim no tseem ceeb vim nws yuav pab koj nkag siab txog qhov sib txuas ntxiv mus.
Kab dej ntws
Saib daim duab hauv qab no, kab xiav yog Streamline.
Thaum ntws tas li, qhov ceev ntawm txhua lub kua dej ntawm ib qho chaw, piv txwv li qhov chaw A, tseem ruaj khov. Thaum nws hla qhov chaw B, qhov ceev ntawm cov kua dej yuav hloov pauv. Txawm li cas los xij, thaum tuaj txog ntawm qhov chaw B, cov kua dej uas tom qab txuas ntxiv mus ntws ntawm tib qhov ceev li cov kua dej uas ua ntej lawv. Tib yam siv thaum tuaj txog ntawm qhov chaw C, thiab lwm yam. Qhov streamline yog qhov nkhaus txuas cov ntsiab lus A, B, thiab C.
Lub raj xa dej
Yeej, peb tuaj yeem kos txhua txoj kab ntws los ntawm txhua qhov chaw hauv cov kua dej ntws. Yog tias peb xav txog cov kua dej ntws ruaj khov, ntau txoj kab ntws hla lub kaum sab xis ntawm thaj chaw xav txog (qhov chaw xav txog) tsim ib lub raj ntws. Tsis muaj cov kua dej sib tshuam tab sis ib txwm sib luag, thiab lub raj ntws yuav zoo li lub raj uas ib txwm muaj tib lub duab. Cov kua dej nkag mus rau ntawm ib kawg ntawm lub raj yuav tawm ntawm lub raj ntawm qhov kawg.
Nuj nqi
Kev tso tawm qhia txog qhov ntim ntawm cov kua dej ntws los ntawm ib qho kev txiav txim siab hauv ib lub sijhawm. Hauv kev suav lej, nws tuaj yeem piav qhia raws li hauv qab no:
Yuav kom koj nkag siab ntxiv, cia peb siv ib qho piv txwv. Xav tias cov kua dej ntws los ntawm ib lub yeeb nkab. Cov yeeb nkab feem ntau yog cylindrical thiab muaj ib cheeb tsam tshwj xeeb. Cov yeeb nkab kuj muaj qhov ntev.
Thaum cov kua dej ntws mus rau hauv cov yeeb nkab mus txog L, ces qhov ntim ntawm cov kua dej hauv cov yeeb nkab yog V = AL (V = ntim ntawm cov kua dej, A = thaj tsam hla thiab L = qhov ntev ntawm cov yeeb nkab). Vim tias thaum lub sijhawm ntws hauv cov yeeb nkab raws L cov kua dej mus ncig ib lub sijhawm, ces peb tuaj yeem hais tias qhov loj ntawm cov kua dej tawm yog:
Vim tias v = s/t = L/t —> L = vt, qhov equation saum toj no raug hloov mus rau:
Yog li, thaum cov kua dej ntws los ntawm cov yeeb nkab uas muaj thaj tsam thiab ntev rau lub sijhawm, qhov loj ntawm cov kua dej tawm (Q) yog sib npaug rau thaj tsam ntawm thaj tsam (A) muab ntxiv rau qhov ceev ntawm cov kua dej ntws (v).
Kev Sib Txuas Ntxiv Mus
Xav txog cov kua dej ntws hauv cov yeeb nkab uas muaj ntau txoj kab uas hla sib txawv, raws li pom hauv daim duab hauv qab no.
Daim duab no qhia txog cov kua dej ntws los ntawm sab laug mus rau sab xis (cov kua dej ntws los ntawm cov yeeb nkab uas muaj txoj kab uas hla loj mus rau cov yeeb nkab uas muaj txoj kab uas hla me). Cov kab dotted yog cov streamlines.
Cov lus piav qhia ntawm daim duab: A1 = thaj tsam hla ntawm qhov seem ntawm cov yeeb nkab loj, A2 = thaj tsam hla ntawm qhov seem ntawm cov yeeb nkab me me, v1 = qhov ceev ntawm cov kua dej ntws hauv qhov seem ntawm cov yeeb nkab loj, v2 = qhov ceev ntawm cov kua dej ntws hauv qhov yeeb nkab me me, L = qhov deb uas cov kua dej tau mus.
Hauv kev qhia txog cov kua dej dynamics, nws tau piav qhia tias hauv cov kua dej dynamics, peb tham txog cov dej ntws uas tsis muaj zog, tsis pom tseeb, tsis muaj zog, thiab ruaj khov. Hauv cov dej ntws ruaj khov, qhov ceev ntawm cov kua dej ntawm ib qho taw tes yog tib yam li qhov ceev ntawm lwm cov kua dej ntws los ntawm qhov ntawd. Cov kua dej ntws kuj tsis sib tshuam (cov kab sib luag). Yog li ntawd, qhov hnyav ntawm cov kua dej nkag mus rau ib qho kawg ntawm cov yeeb nkab yuav tsum sib npaug rau qhov hnyav ntawm cov kua dej tawm mus rau lwm qhov kawg. Yog tias cov kua dej nrog qee qhov hnyav nkag mus rau hauv cov yeeb nkab nrog lub cheeb loj, ces cov kua dej yuav tawm hauv cov yeeb nkab nrog lub cheeb me me nrog qhov hnyav tas li.
Tam sim no, saib daim duab ntawm cov yeeb nkab saum toj no. Saib ntawm qhov ntawm cov yeeb nkab uas muaj txoj kab uas hla loj thiab qhov ntawm cov yeeb nkab uas muaj txoj kab uas hla me.
Thaum lub sijhawm ib ntus, ib qho kua dej ntws los ntawm ib ntu ntawm cov yeeb nkab uas muaj txoj kab uas hla loj (A).1) mus txog L1 (L1 = v1 t). Qhov ntim ntawm cov kua dej ntws yog V1 =A1 L1 =A1 v1 t. Thaum lub sijhawm tib lub sijhawm, lwm cov kua dej ntws los ntawm ib ntu ntawm cov yeeb nkab uas muaj txoj kab uas me dua (A).2) mus txog L2 (L2 = v2 t). Qhov ntim ntawm cov kua dej ntws yog V2 =A2 L2 =A2 v2 t.
Kev Sib Txuas Ntxiv Mus Rau Cov Kua Uas Tsis Nqus Tau (tsis yooj yim nias)
Ua ntej, cia peb xav txog qhov teeb meem ntawm cov kua dej uas tsis tuaj yeem nias tau. Hauv cov kua dej uas tsis tuaj yeem nias tau, qhov ceev, lossis qhov hnyav, ntawm cov kua dej yeej ib txwm zoo ib yam ntawm txhua qhov chaw uas nws hla dhau. Qhov hnyav ntawm cov kua dej ntws hauv cov yeeb nkab nrog thaj tsam hla A yog1 (txoj kab uas hla ntawm cov yeeb nkab loj) thaum lub sijhawm tshwj xeeb yog:
Ib yam li ntawd, qhov hnyav ntawm cov kua dej ntws hauv cov yeeb nkab uas muaj thaj tsam hla A2 (txoj kab uas hla ntawm cov yeeb nkab me me) thaum lub sijhawm tshwj xeeb yog:
Xav txog tias thaum ntws tas li, qhov hnyav ntawm cov kua dej nkag mus yog tib yam li qhov hnyav ntawm cov kua dej tawm mus, ces:
m1 = kuv2
ρ A1 v1 t = ρ A2 v2 t (qhov ceev ntawm cov kua dej thiab lub sijhawm sib txawv yog tib yam yog li lawv txiav tawm)
A1 v1 =A2 v2
Yog li, nyob rau hauv cov kua dej uas tsis sib haum, qhov sib npaug ntawm kev sib txuas lus siv tau:
A1 v1 =A2 v2 — Kab zauv 1
Cov Ntaub Ntawv:
A1 = thaj tsam hla ntu 1, A2 = thaj tsam hla ntu 2, v1 = qhov ceev ntawm cov kua dej ntws ntawm ntu hla 1, v2 = qhov ceev ntawm cov kua dej ntws ntawm ntu hla 2, A v = qhov ntim ntws V/t aka kev tso tawm
Kab zauv 1 qhia tau hais tias qhov ntim ntws, tseem hu ua kev tso tawm, yeej ib txwm zoo ib yam ntawm txhua qhov chaw ntawm cov yeeb nkab lossis cov raj xa dej. Thaum qhov seem ntawm cov yeeb nkab txo qis, qhov ntws ntawm cov kua dej nce ntxiv; ntawm qhov tod tes, thaum qhov seem ntawm cov yeeb nkab nce ntxiv, qhov ntws ntawm cov kua dej kuj txo qis.
Thaum peb kaw ib feem ntawm lub qhov dej, cov dej ntws sai dua li thaum lub qhov dej kaw ib feem. Qhov no yog vim tias thaj tsam ntawm lub qhov dej txo qis thaum lub qhov dej kaw ib feem, ua rau cov dej ntws nrawm dua (cov kua ntws nrawm dua). Tib yam li ntawd rau cov kav dej. Txawm li cas los xij, nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum nco ntsoov tias qhov ntws tawm lossis qhov ntim ntws tseem zoo ib yam ntawm txhua qhov chaw ntawm cov dej ntws, txawm tias lub qhov dej kaw ib feem lossis tsis kaw. Yog li, qhov hloov pauv yog qhov ntws ntawm cov kua.
Yog li ntawd, cov dej ntws hauv tus dej ne? Cov ntu tob dua ntawm tus dej muaj qhov hla loj dua li cov ntu tsis ntiav, yog li qhov nrawm ntawm cov dej ntws hauv cov ntu tob dua qis dua li cov ntu tsis ntiav. Yog tias koj pom tus dej ntws ntsiag to heev, qhov ntawd txhais tau tias tus dej tob. Tab sis yog tias tus dej ntws sai sai, qhov ntu ntawd yeej tsis ntiav. Txawm li cas los xij, qhov nrawm ntawm cov dej ntws yeej ib txwm zoo ib yam, txawm tias nyob hauv cov ntu tob lossis ntsiag to ntawm tus dej.
Kev Sib Txuas Ntxiv Mus Rau Cov Kua Uas Nqus Tau (nias tau)
Rau cov kua dej uas muaj zog (xws linias tau), qhov ceev ntawm cov kua dej tsis zoo ib yam tas li. Hauv lwm lo lus, qhov ceev ntawm cov kua dej hloov pauv thaum nws raug nias. Yog tias peb tshem tawm qhov ceev ntawm cov kua dej ntawm qhov sib npaug rau cov kua dej uas tsis tuaj yeem nias tau, ces hauv qhov no qhov ceev ntawm cov kua dej tseem suav nrog. Siv cov sib npaug uas tau muab ua ntej los ua tus qhia, cia peb txiav txim siab qhov sib npaug rau cov kua dej uas tuaj yeem nias tau.
Xav txog tias thaum ntws tas li, qhov hnyav ntawm cov kua dej nkag mus yog tib yam li qhov hnyav ntawm cov kua dej tawm mus, ces:
m1 = kuv2
ρ A1 v1 t = ρ A2 v2 t
Lub sijhawm ntawm cov kua dej ntws yog tib yam yog li nws tuaj yeem raug tshem tawm. Cov kab zauv hloov mus rau:
ρ A1 v1 = ρ A2 v2 → Kab zauv 2
Qhov no yog qhov sib npaug rau cov kua dej uas nias tau. Qhov txawv tsuas yog nyob rau hauv qhov ceev ntawm cov kua dej. Thaum cov kua dej raug nias, nws qhov ceev hloov pauv. Ntawm qhov tod tes, thaum cov kua dej tsis nias tau, nws qhov ceev tseem ruaj khov thiab tuaj yeem raug tshem tawm.
Piv txwv lo lus nug 1:
Dej ntws los ntawm ib lub yeeb nkab uas muaj txoj kab uas hla 10 cm ntawm qhov ceev ntawm 2 m/s. Cov dej tawm yog dab tsi?
Kev Sib Tham
Nws paub tias:
Txoj kab uas hla ntawm cov yeeb nkab = 10 cm (qhov no yog txoj kab uas hla sab hauv ntawm cov yeeb nkab)
Lub vojvoog ntawm cov yeeb nkab (r) = 5 cm = 0,05 m
v dej = 2 m/s
Nug: Nuj nqi
Lus teb:
Q = A v
Q = ( π r2) (2 m/s)
Q = (3,14)(0,05 m)2 (2 m/s)
Q = (3,14)(0,0025 m2)(2 m/s)
Q = 0,0157 m3 /s
Piv txwv lo lus nug 2:
Ib lub yeeb nkab dej uas muaj txoj kab uas hla 20 cm txuas nrog lwm lub yeeb nkab uas muaj txoj kab uas hla 10 cm. Yog tias qhov dej ntws hauv lub yeeb nkab uas muaj txoj kab uas hla 20 cm = 4 m/s, qhov dej ntws hauv lub yeeb nkab uas muaj txoj kab uas hla 10 cm yog dab tsi?
Kev Sib Tham
Nws paub tias:
Txoj kab uas hla 1 = 20 cm (r)1 = 10 cm = 0,1 m)
v1 = 4 m/s
Txoj kab uas hla 2 = 10 cm (r)2 = 5 cm = 0,05 m)
Nug: v1
Lus teb:
Q1 = Q2
A1 v1 =A2 v2
(π r12) (4 m/s) = (π r22) (v2)
(0,1 m)2 (4 m/s) = (0,05 m)2 (v2)
(0,01 m2)(4 m/s) = (0,0025 m2)(v2)
(0,04 m3 /s) = (0,0025 m2)(v2)
v2 = 16 m/s
