Відносний рух рідини

Якщо трубопровід, по якому рухається рідина, сам переміщується у просторі з тим чи іншим прискоренням, то окрім сил тяжіння, необхідно враховувати ще й додаткові масові сили інерції переносного руху.

Будемо вважати, що у відносному русі інерційна сила постійна у часі. При такому припущенні протікання рідини відносно стінок трубопроводу буде усталеним і для розрахунку можна застосувати рівняння енергії:

, (7.39)

де – зміна потенціалу масових сил;

– відповідно прискорення земного тяжіння та прискорення переносного руху;

– довжина ділянки трубопроводу;

– втрати тиску на тертя у місцевих опорах.

Різниця потенціалу масових сил пропорційна роботі масових сил щодо переміщення рідини від перетину з великим потенціалом до перетину з меншим потенціалом. Знак „–” говорить про те, що для збільшення потенціалу масових сил необхідно витратити роботу. Запишемо рівняння (7.21) для двох перетинів трубопроводу за умови, що він має переносне прискорення (рис. 7.30):

Рис. 7.30. Схема векторів швидкості і прискорення у відносному руху рідини

Якщо взяти систему відліку оху (рис. 7.30) таким чином, що вісь оу паралельна вектору прискорення g, але спрямована у протилежний бік, то рівняння енергії для двох розрізів можна записати у вигляді:

,

де – інерційний тиск.

Часто прискорення переносного руху задають через значення перевантаження , – перевантаження.

Характерним випадком відносного руху є стан рідини в умовах невагомості. Тут результуюча сила, діюча на кожну частину рідини, дорівнює нулю, оскільки сила тяжіння врівноважена інерційною силою переносного руху.

Внаслідок врівноваження тяжіння інерційною силою рідина в умовах невагомості втрачає свою здатність утворювати вільну поверхню розділу з газоподібним середовищем, відбувається змішування рідини і газу, утворення двофазного середовища (суспензії рідини і газу) або обволікання сферичних газових ядер рідиною. Тому необхідно передбачити заходи, що виключають контакт рідини з газом.

Висновок.

На сучасних літаках може створюватись перевантаження до 9 одиниць. Тим самим на пальне, що рухається в трубопроводах, діє значна інерційна сила. Так, при довжині трубопроводу від паливного баку до двигуна яка дорівнює 5 метрів і значенні = 0,5:

.

З цього випливає необхідність установлення підкачувального відцентрового насоса на баці, який створював би тиск, більший , і тим самим забезпечував надійну подачу пального до основних насосів двигуна. На ЛА є пристрої, у яких рівень перевантаження переносного руху може бути тисячі та більше одиниць.

До таких пристроїв, зокрема, відноситься відцентровий насос.