Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости
При решении различных практических вопросов приходится иметь дело не с элементарными струйками, а с потоком реальной жидкости конечных размеров. В этом случае уравнение Бернулли может быть получено путем суммирования элементарных струек. Рассмотрим движение жидкости в канале переменного сечения при следующих допущениях: 1. Поток движущейся жидкости установившийся, т.е. , и подчиняется основному закону гидростатики: . 2. Затраты энергии на преодоление сопротивлений движению вязкой жидкости учитываются между сечениями потока величиной (рис. 3.11). 3. Кинетическая энергия определяется через среднюю скорость потока: ,
Рис. 3.11 4. Жидкость несжимаема . Умножив все члены уравнения для элементарной струйки, с учетом потерь энергии на , получим:
Суммируя по площади живого сечения, имеем: (3.22) Рассмотрим каждый член уравнения отдельно. Выражения и представляют собой кинетическую энергию всей массы жидкости, протекающей в единицу времени через поперечные сечения 1-1 и 2-2. С учетом допущения и . (3.23) Однако . Объясняется это тем, что есть арифметическая сумма произведений расходов отдельных элементарных струек dQ на квадраты их действительных скоростей u 2. Произведение – суммарный расход потока: , умноженный на среднюю скорость потока:
Подобная замена требует корректировки кинетической энергии потока в выражении . Эта корректировка представляет собой отношение действительной кинетической энергии жидкости, протекающей через поперечное сечение потока в единицу времени, к кинетической энергии, которая имела бы место при том же расходе, если бы скорость жидкости во всех струйках была бы одинаковой и равнялась средней скорости, т.е. – коэффициент Кориолиса. С учетом того, что и , получим . Обычно коэффициент Кориолиса определяется опытным путем на основании измерений скорости в различных точках исследуемого потока. Коэффициент a всегда больше единицы. Для так называемого ламинарного режима движения жидкости в цилиндрической трубе коэффициент a = 2, а для турбулентного Рассмотрим выражение второго члена уравнения (3.22), представляющего собой потенциальную энергию потока:
. (3.24) Третий член уравнения (3.22) представляет собой сумму работ сил сопротивления. Подразумевая под Э1-2 осредненное значение потерь удельной энергии, получим: . (3.25) Подставляя выражения (3.23) и (3.25) в уравнение (3.22), получим: . Сокращая на r Q, после преобразования имеем:
или , (3.26)
В общем виде уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости принимает форму , (3.27)
При практических расчетах часто принимают a = 1, тем самым пренебрегают неравномерностью распределения скоростей. Рассмотрим геометрический смысл уравнения Бернулли для потока жидкости, обладающей вязкостью (рис. 3.12).
Рис. 3.12 Сумма в каждом сечении является пьезометрическим напором . Линия, соединяющая отметки показаний пьезометров, называется пьезометрической линией. Величина называется скоростным напором Сумма пьезометрического и скоростного напоров называется гидродинамическим, или полным напором, который можно выразить зависимостью . Линия, соединяющая отметки гидродинамических напоров вдоль движения, называется напорной линией, а ее уклон – гидравлическим уклоном I. Величина в уравнении Бернулли представляет потери напора. Если потери напора отнести к единице длины потока, то получим гидравлический уклон. В горизонтальных напорных трубках потери напора возникают при уменьшении давления: – пьезометрический уклон; – гидравлический уклон.
|
||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-01-08; просмотров: 141; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.139.81.210 (0.012 с.) |