что такое безнапорный поток
Безнапорный поток
Безнапорный поток, самотёк (англ. gravity flow, free water ; нем. Freispiegelfluss m, druckloser Selbstfluss m, Fliessen n durch Eigengefälle ) – поток, имеющий место при безнапорном движении – движется без напора, то есть под действием собственного веса, не заполняя весь объём трубы, тунеля.
При нефтедобыче безнапорный поток — это такой поток, пъезометрическая линия которого сходится со свободной поверхностью потока, то есть расположена ниже верхней границы продуктивного пласта. Безнапорный поток может быть открытым или закрытым.
Характеристики потока
К основным характеристикам потока относят:
См. также
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Безнапорный поток» в других словарях:
безнапорный поток — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN free water … Справочник технического переводчика
безнапорный трубопровод — Трубопровод, в котором осуществляется безнапорное движение жидкости, при котором поток ограничен сверху свободной поверхностью, давление на которую одинаково. [ГОСТ 15528 86] Тематики измерение расхода жидкости и газа Обобщающие термины… … Справочник технического переводчика
безнапорный водный поток — beslėgė vandens tėkmė statusas Aprobuotas sritis melioracija apibrėžtis Vandens tėkmė vandentakiu esant laisvajam paviršiui. atitikmenys: angl. free surface flow rus. безнапорный водный поток šaltinis Lietuvos Respublikos žemės ūkio ministro… … Lithuanian dictionary (lietuvių žodynas)
Безнапорный трубопровод — 1. Безнапорный трубопровод Трубопровод, в котором осуществляется безнапорное движение жидкости, при котором поток ограничен сверху свободной поверхностью, давление на которую одинаково Источник: ГОСТ 15528 86: Средства измерений расхода, объема… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СО 34.21.308-2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения — Терминология СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения: 3.10.28 аванпорт: Ограниченная волнозащитными дамбами акватория в верхнем бьефе гидроузла, снабженная причальными устройствами и предназначенная для размещения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
безнапорное движение жидкости — безнапорный поток Движение жидкости со свободной поверхностью на всей длине потока. [СО 34.21.308 2005] Тематики гидротехника Синонимы безнапорный поток … Справочник технического переводчика
безнапорное движение жидкости. — 3.13.4 безнапорное движение жидкости. Безнапорный поток: Движение жидкости со свободной поверхностью на всей длине потока. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 15528-86: Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения — Терминология ГОСТ 15528 86: Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения оригинал документа: 26. Акустический преобразователь расхода D. Akustischer Durch flußgeber E. Acoustic flow transducer F … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Гидравлический транспорт — (a. hydraulic transport, pipeline transport; н. Hydrotransport; ф. transport hydraulique; и. transporte hidraulico) технологический процесс перемещения материалов потоком воды. Использование воды как средства Г. т., а также для промывки… … Геологическая энциклопедия
Электроводонагреватель — электрический водонагреватель, устройство для нагрева воды за счёт энергии, получаемой из электросети, (тепловое действие тока) с целью последующего использования в технологических, хозяйственных, санитарно гигиенических или бытовых целях. Во… … Википедия
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Безнапорный поток
Безнапорные потоки ограничены частично твердой, частично свободной поверхностью. Примером таких потоков может служить поток в реке или канале, а также в трубе, работающей неполным сечением. [1]
Безнапорные потоки могут быть установившимися и неустановившимися, равномерными и неравномерными. [2]
Безнапорный поток не имеет четко определенной верхней границы, и в этом случае положение верхней линии тока находят с помощью приближенных методов. Верхняя линия тока одновременно представляет собой и линию равного давления. [4]
Спецификой безнапорного потока является также изменение проводимости пласта в связи с изменением напоров ( глубин потока), причем характер этого изменения существенно зависит от строения пласта по вертикали. [6]
Спецификой стационарного безнапорного потока является изменение проводимости пласта в связи с изменением напоров, причем характер этого изменения существенно зависит от строения пласта по вертикали. [8]
В безнапорных потоках подобное осреднение проницаемости и приведение по мощности являются приближенными, поскольку при возмущении таких потоков изменяется мощность или глубина воды в одном или нескольких водоносных слоях. [9]
В безнапорном потоке несовершенная скважина может примыкать к свободной поверхности потока, к подошве пласта или располагаться внутри пласта. В этих случаях при кратковременных откачках из опытов определяются значения параметров для отдельных зон ( слоев) водоносного пласта, что позволяет изучать неоднородно-слоистые породы. [10]
В безнапорном потоке нестационарный режим формирования воронки депрессии при откачке из совершенной скважины осложняется, во-первых, влиянием вертикальных сопротивлений, которые при нестационарном режиме проявляются сильнее в связи с возникновением вертикальных скоростей фильтрации, направленных от свободной поверхности внутрь пласта ( рис. 3.13. а), и, во-вторых, замедленным характером гравитационной водоотдачи, связанным с буферным действием капиллярной зоны. [12]
В безнапорном потоке вблизи от совершенной скважины ( на расстоянии порядка глубины потока) происходит существенное отклонение линий равного напора от вертикального сечения, приводящее к образованию участка высачивания Д / гс. Для выявления параметров, от которых зависит величина участка высачивания, рассмотрим предельный случай притока к скважине из бесконечности. [13]
Расход жидкости безнапорных потоков в основном измеряется расходомерными устройствами переменного уровня, основанными на использовании взаимосвязи между уровнем перед водосливным устройством или отверстием и расходом при истечении жидкости через эти устройства. [15]
Виды потоков и их гидродинамические особенности
Гидродинамические особенности и виды потоков по условиям залегания и гидравлическому состоянию. Выделяют потоки: грунтовые, или безнапорные; напорные; субнапорные; напорно-безнапорные.
Особенности грунтовых потоков следующие : а) залегают на первом от поверхности региональном водоупоре; б) имеют свободную поверхность, где давление равно атмосферному (нулевое); в) имеют капиллярную кайму; г) изменение уровня вызывает одновременное изменение мощности, водопроводимости и уровнепровод- ности потока; д) характеризуются гравитационной емкостью, процессами гравитационного осушения или насыщения пород; д) радиус влияния нестационарной фильтрации порядка 100—500 м при длительности возмущающего фактора 10-100 сут; е) обладают заметной инерционностью По сравнению с напорными потоками: время стабилизации грунтовых потоков β = L 2 /а = 10 3 — 10 5 сут при а = 10 3 м 2 /сут и длине L потоков 1—10 км.
К особенностям напорных потоков можно отнести такие: а) залегают между двумя относительно непроницаемыми слоями, а в разрезе литосферы находятся ниже грунтовых вод; б) над кровлей всегда имеют избыточное Δ H И зб давление (напор); в) не имеют капиллярной зоны; г) граничные изменения пьезометрических уровней приводят только к изменению давления в пласте, мощность, водопроводимость и пьезопроводность остаются при этом постоянными; д) наблюдаются только процессы упругого сжатия и расширения пород и воды; е) радиус влияния нестационарной фильтрации порядка 1000—5000 м при длительности воздействия 10—100 сут; ж) давление переформировывается быстро: время стабилизации напорных потоков (> составляет 10 — 10 3 сут для потоков длиной 1—10 км при а* = 10 5 м 2 /сут.
Гидродинамические особенности и виды потоков,выделяемые по общим условиям залегания и гидравлическому состоянию
где,аI-воды грунтовые,аII-субнапорные воды,аIII-напорные воды.
Гидродинамические особенности и виды потоков по условиям водообмена
Выделяют потоки с горизонтальным, горизонтально-вертикальным и вертикальным видами водообмена. Вертикальный водообмен подразделяют на инфильтрационный, обусловленный инфильтрацией атмосферных осадков (испарением), и глубинный, связанный с перетеканием.
По видам питания и расходования воды выделяют потоки с сосредоточенным, рассеянным (или распыленным) и смешанным питанием (расходованием).
В условиях стационарной фильтрации поток с сосредоточенным питанием (разгрузкой) характеризуется постоянной величиной расхода по длине. Восполнение или убыль воды происходят через его внешние боковые границы, что определяет наличие только горизонтального водообмена. Поток со смешанным питанием ; (разгрузкой) имеет переменный расход по длине. Восполнение или убыль воды осуществляются не только на его боковых границах, но и на площади распространения путем поступления или расходования ее через зеркало грунтовых вод, относительно проницаемое ложе или кровлю напорного потока. Все это определяет развитие в нем горизонтально-вертикального водообмена. В матема тгическом отношении такой вид потока рассматривается как поток с внешним стоком (поступление) или источником (расходование). При значительной интенсивности вертикального водообмена во внутренней области потока могут быть экстремальные точки — пьезомаксимумы или пьезоминимумы, где градиент потока равен нулю. Через эти точки проходят линии тока, делящие поток на фрагменты, независимые в гидродинамическом отношении.
Напорное и безнапорное движение жидкости
По характеру движения жидкости потоки делят на напорные, безнапорные и
Напорный поток полностью ограничен со всех сторон твердыми стенками. Движение жидкости в таком потоке происходит под давлением (напорного резервуара или насоса). Примером может служить движение воды в водопроводе.
Безнапорный поток — это поток со свободной поверхностью, в которомром жидкость перемещается только под действием силы тяжести. Примером безнапорного потока может служить движение воды в реках, каналах.
Струи — это потоки, ограниченные со всех сторон жидкой или газообразной средой. В этом случае движение жидкости происходит по инерции под влиянием начальной скорости, созданной давлением или силой тяжести.
Расход и средняя скорость потока. Расход потока Q (м 3 /с) в данном сечении равен произведению площади живого сечения потока S на среднюю скорость в этом сечении Vcp:
Средняя скорость потока в данном сечении — воображаемая, фиктивная скорость потока, одинаковая для всех точек данного живого сечения, с которой через живое сечение проходил бы расход, равный фактическому. При неравномерном движении средняя скорость в различных живых сечениях по длине потока различна. При равномерном движении средняя скорость по типе потока постоянна во всех живых сечениях.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Понятие о движении жидкости
В предыдущей статье было подробно рассмотрено ключевое понятие для гидравлики – давление. Теперь, во второй части этой статьи, я постараюсь максимально просто рассказать про движение жидкости.
Для начала рассмотрим, какое бывает движение жидкости. Существует большое количество различных классификаций и подходов к математическому описанию движения, но мы практически все это опустим, упомянем лишь, что в инженерной практике преимущественно рассматривается так называемое установившееся равномерное движение.
Это означает, что мы рассматриваем поток жидкости как замороженную картинку. Обычно системы водоснабжения и канализации рассчитывают именно так, принимая при этом пиковую нагрузку (расходы). Кроме того отметим, что рассматриваем далее движение реальной жидкости (т.е. в ней действуют силы внутреннего трения).
Это означает, что жидкость испытывает сопротивление своему движению, и тратит на движение свою энергию, которую называют напором жидкости.
Для нас также важно то, что движение жидкости может быть безнапорным и напорным.
Виды движения жидкости
Безнапорное движение: жидкость движется сверху вниз под действием силы тяжести. Сечение трубы (канала) при этом не полностью заполнено водой, имеется так называемая свободная поверхность жидкости. Так работает система канализации у нас дома в большинстве случаев.
Напорное движение: жидкость может двигаться не только сверху вниз, но и снизу вверх. Она движется под разницей напоров. Это подробно объясняется чуть ниже. Напорное движение характерно для системы водоснабжения.
Движение жидкости подчиняется двум основным уравнениям.
Уравнение неразрывности потока жидкости
Q = ω · v
Q – расход жидкости; объем жидкости, проходящий через живое сечение потока ω за единицу времени. В системе СИ измеряется в м 3 /с. Поскольку 1 кубометр – это очень много, то обычно эту единицу измерения используют для рек. В инженерной практике оперируют [л/с], величиной, в 1000 раз меньшей. Так, обычно, умываясь, из смесителя к нам в руки направляется 0,1 – 0,2 л/с воды.
v – средняя скорость потока жидкости в живом сечении. Дело в том, что если посмотреть на распределение скоростей частиц жидкости по сечению, например в напорном трубопроводе, то получится, что по центру скорость движения максимальна, а у стенок трубы равна 0. Т.е. скорости не одинаковы, поэтому используют понятие средней скорости. Измеряется в метрах в секунду (м/c). Скорость движения воды в системах водоснабжения и водоотведения примерно 0,7 — 1,5 м/с
Пример. Какой расход движется по трубе внутренним диаметром 40 мм в напорном режиме, если средняя скорость потока составляет 1,2 м/c?
Решение: площадь живого сечения трубы = площадь круга диаметром 40 мм. Площадь круга: ω = 3,14*d²/4 = 3,14*0,04²/4 = 0,00126 м². Тогда расход: Q = ω·v = 0,00126 · 1,2 = 0,00151 м³/с = 1,51 л/с.
Здесь представим сразу упрощенный вид уравнения Бернулли для напорного движения жидкости, который используют для расчета трубопроводных систем. В нем пренебрегают скоростными напорами (кинетической энергией жидкости в сечениях потока) ввиду малости этих скоростей для систем водоснабжения и водоотведения.
Уравнение Бернулли составляют для любых двух сечений одного потока жидкости. Оно связывает между собой скорости движения жидкости и давления в этих сечениях.
Уравнение Бернулли
Z₁ + H₁ = Z₂ +H₂ + hf
Здесь: Z₁ – положение (отметка) сечения 1-1, выражается в метрах.
H₁ – напор в сечении 1-1 (избыточное давление в сечении 1-1, выраженное в метрах столба жидкости H₁ = p₁/ρg)
Z₂ – положение (отметка) сечения 2-2, выражается в метрах.
H₂ – напор в сечении 2-2 (избыточное давление в сечении 2-2), выражается также в метрах
hf – общая потеря напора при движении жидкости от сечения 1-1 до сечения 2-2. Происходит за счет работы сил трения в жидкости. При определенных условиях зависит от шероховатости
Пример. Какой напор будет в точке установки смесителя (точка 2) при величине напора воды в точке подключения в квартиру (точка 1) равном 5 м? Потерю напора при движении расчетного расхода по указанному пути принять 2 м. Точка 1 расположена на высоте 1 м от пола, точка 2 расположена на высоте 0,5 м от пола.
Решение: Отметки записываются относительно плоскости сравнения. Это может быть абсолютно любая горизонтальная плоскость. В данном случае удобно принять за плоскость сравнения поверхность пола.
1 + 5 = 0,5 + H₂ + 2, H₂ = 3,5м.
Отметим, что этот напор 3,5 м будет полностью потрачен в самом смесителе. В месте выхода воды из смесителя – атмосферное давление. Избыточное давление в этом месте равно 0 м.вод.ст.
Это выглядит довольно просто, однако сложность заключается в том, что в реальной жизни величину потери напора hf необходимо определять. Какие бывают потери напора, и как их определять – читайте третью статью в данном цикле