10.12.2024, 08:59
Автор: Зарубина Е. В., к.т.н.
87
Время чтения: 5 мин.

От чего зависит направление движения жидкости

Пожарная автоматика
Знание - сила
Фотография взята из открытых источников
Для движения воды в реке, сложных системах трубопроводов или системах пожаротушения, необходимы движущие силы (факторы), о которых расскажем в статье.

Направление движения жидкости зависит от нескольких основных факторов:

Первый фактор- это перепад давления. При изменении давления в потоке, жидкость перемещается из области с более высоким давлением в область с более низким давлением. Это создаёт градиент давления - физическая величина, которая описывает, в каком направлении и с какой скоростью давление будет увеличивается наиболее быстро и приведёт в движение жидкость.

Второй фактор- это силы тяжести: сила тяжести притягивает жидкость вниз, это связано с тем, что вследствие земного тяготения, верхний слой своим весом давит на тот, что пониже, они вместе давят на слой, расположенный ещё ниже и так далее, и, если поверхность, на которую давят слои жидкости, расположена под определенным углом, жидкость движется. Капиллярные силы могут вызывать движение жидкости через узкие каналы или пористые материалы. Эти силы возникают из-за взаимодействия жидкости с поверхностью материала.

Сжимаемость жидкости: жидкость практически не сжимаема, поэтому препятствия на пути могут направлять движение в одну или другую сторону. Вязкость жидкости является мерой её сопротивления течению. Более вязкие жидкости труднее заставить течь, и это может влиять на направление потока.

Инерция жидкости может влиять на направление потока особенно в системах с быстрым движением.

QSG8Lqe1.png

Фотография из открытых источников

В реальных системах направление движения жидкости может быть результатом комбинации нескольких этих факторов. Например, в трубопроводе движение жидкости в основном определяется перепадом давления и изменением скорости течения, если изменяется диаметр трубопровода. 

Ещё пример, наводнения в Санкт-Петербурге, которые длились на продолжении столетий прекратились благодаря комплексу защитных сооружений - дамбе. Учёные долго не могли понять причину затоплений и только в ХХ веке определили, что виной всему балтийская нагонная волна.  За счёт активности циклонов в области низкого давления Атлантического океана и определённого направления ветра, вода быстро перемещалась в Балтику (действия сил тяжести, инерции и перепада давления). Река Нева, соединяющая Ладожское озеро с Невской губой Финского залива Балтийского моря встречалась с другими потоками и воде некуда было деться (так как вода практически не сжимаема), происходило затопление города. Защитные сооружения строили около 32 лет, закончили строительство в 2011 году. Вышли они примерно 22 км 400 м и с тех пор Санкт-Петербургу больше не угрожают подтопления. Влияние давления на направление движения воды, так же используют в насосных установках систем противопожарного водоснабжения и пожаротушении.

Знание факторов, которые влияют на направление движения жидкости, поможет управлять данной стихией и обезопасить себя, а также своих родных и близких во время чрезвычайных ситуаций. И помогут предотвратить данную чрезвычайную ситуацию с использованием определённых технических устройств и систем.


0 комментариев

Популярные статьи в разделе Пожарная автоматика