Хидродинамиката на struychataya поток приети модел, при който потокът на течността е на множество потоци на много малко напречно сечение (фиг. 3.1). Идеална течност, наречена условно течност, която не променя обема си и му липсва издръжливост.
Като се има предвид отделните елементарни потоци, се предполага, че те имат неизменна форма във времето, се изключва обмен на течност частици между съседни елементарни потоци и скорост U са еднакви през DW струйка напречното сечение, перпендикулярно на посоката на скоростта ф. Такова напречно сечение се нарича живот сечение елементи опаковъчни потоци.
Елементен потока флуид през отворената площ, равна на скоростта на продукт в живите сечение потоци площ:
.
В равновесно движение за двете секции на произволно избрани живи правилно хидравлично приемственост уравнението елементарни потоци:
,
т.е. скорост в различни участъци от елементарни потоци са обратно пропорционални на областите на живот секции.
Уравнение на Бернули за елементарните потоци на перфектен течност.
На Бернули уравнението за елементарните потоци на перфектно течност дава връзката между размера на хидро-динамично налягане Р и скоростта на движение на частиците ф по всяко фиксирана точка на елементарните потоци. За две секции на 1-1 и 2-2:
.
От геометрична гледна точка тук:
Z - височина, измерена от сравнението равнината на произволна точка на открита площ и по положението по височина.
Вторият член на уравнението - наречен пиезометричната височина или височина налягане.
Терминът се нарича скорост или главата височина скорост.
Сумата на височините на позицията и налягането се нарича хидравличен главата.
Количеството на пиезометричната и скоростта глави, която е сумата от трима членове на Бернули уравнение, наречен общо H. глава
От енергийна гледна точка на размера на три членове на Бернули уравнението е общата специфична енергия на движещ флуид (т.е. течни частици за единица от теглото си).
Спомнете си, че всички членове на уравнението на Бернули, изразени в единици за дължина, посочена единица тегло на течността се движат.
където: L - дължина на символа;
E - символ на енергия.
Енергия за единица тегло, както е известно, се нарича енергийна плътност. По този начин, всеки член на Бернули уравнението представлява определен вид на специфична енергия на движещ флуид.
За откриване на енергия смисъл Бернули уравнение ние първо разглежда някои от елементарни потоци на маса m, и като скорост обем ф W. и изпитват хидродинамичен р налягане (фиг. 3).
Ако тази маса е разположен на височина от Z сравнение равнина о - О, тогава потенциалната енергия на масата потоци m. в зависимост от позицията, ще бъде равна на теглото му, умножена по набирането на височина, т.е. m.g.z. следователно специфичния потенциалната енергия на разпоредбите ще бъде равен на:
По този начин, на първия срок на Бернули уравнение -Z от енергийна гледна точка на е специфичната енергия на течност позиция движи.
Тъй като масови потоци заема обем от W и чувства р налягане. енергията на налягането се p.W .Poskolku тегло на течността в W на звука може да се изрази като G.W. тогава специфично налягане потенциалната енергия се определя от съотношението:
.
Това показва, че по отношение на енергийната термин в уравнение на Бернули е оглед на специфичния потенциал на енергия благодарение на хидродинамичното налягане и специфична енергия на налягането на течността движещ нар.
Количеството на специфична енергия позиция и налягане се нарича специфичен потенциалната енергия на движещ флуид - Ep.
.
Третият срока на Бернули изразява стойността на специфичната кинетичната енергия на течността се движат ЕК.
Наистина, кинетичната енергия, която има маса m, движещи се със скорост ф няма. Ако тази енергия, за да издържи тежестта на уреда (т.е., разделени в m.g), то е лесно да се получи
.
Това показва, че сумата от трите членовете на Бернули уравнение е общата енергия плътността на движещ флуид напр. който се състои от специфична енергия Ep потенциална енергия (равна на сумата на специфична енергия позиция и налягане) и специфичната кинетичната енергия ЕО. т.е.
.
Пренаписвайки уравнението за две частици (1 и 2), разположени в една единица капене, или две позиции на един и преместване течност същата частица. Трябва да отбележим, че
Т.е. размерът на специфичния потенциал и кинетичната енергия по дължината на елементарните потоци остава постоянна.
уравнение на Бернули под формата (1 - 8) или (1 - 9) точно да се определи връзката между специфичния потенциал и кинетичната енергия и превръщане на една форма на енергия в друг (например, част от потенциалната енергия в кинетична енергия и обратно). Ето защо, уравнение на Бернули е конкретен израз на общия закон за запазване на енергията.
Обобщавайки по-горе, мощност смисъл Бернули може да се обобщи по следния начин: постоянното движение на идеална течност специфична енергия не се променя по дължината на елементарните потоци.
Уравнение на Бернули за две секции постоянен поток гладко различна движение на флуиди.
Дневна част от потока, се нарича повърхността нормално във всяка точка на посоката на скоростта на ф. В някои специални случаи на движение на флуиди раздел живо е плоска или почти плоска.
Движението, което е близо до правия и parallelnostruynomu нарича безстепенна движение.
Скорост на потока Q е обемът на преминаване на течност през даден напречен разрез за единица време.
Средният процент на потока е съотношението на
,
където w - свободно пространство.
Уравнението на непрекъснатост за флуиден поток има формата:
,
т.е. стабилен флуиден поток средна скорост обратно пропорционална на площите на напречните сечения на живот.
Flow Р. свободна площ w поток, средната скорост V се нарича основните елементи хидравлични потоци.
В продължение на два напречни поток секции в стабилно движение гладко промяна на Бернули уравнение има следния вид:
.
Където: Z - разстояние от произволно избрана точка в живия сечение сравнение равнина w;
р - хидродинамично налягане открити в същата точка на ефективното напречно сечение на потока;
г - специфичното тегло на течността;
V - средна скорост в жива сечение w;
г - земно ускорение;
а - неравномерност на коефициента на разпределение на скоростта в раздела за живеене; правят изследвания, които са установили, че средната стойност на коефициента за постепенно променя стабилно движение в реки, канали и тръби е @ 1.03 ... 1.10. В много практически случаи хидравлични изчисления (например, при изчисляване на тръби), че една малка фактор разлика от единство пренебрегване приемащи = 1.0.
ТВ - спад на налягането изразходвани за преодоляване на хидравличното съпротивление на пътя между първата и втората част.
Условия за прилагане на уравнението на Бернули за флуиден поток:
а) може да се използва само за тези две секции в района, който отговаря на условията за плавно променливост поток. Пътят между тези части на условията на плавен променливост, не може да бъде постигната;
б) в биномно Бернули уравнение може да се отнася до всяка точка (височина) на всеки от двата избрани поток напречни сечения, за които е написано уравнението.
Разполагате с няколко примера за хидростатични задачи.
Ние дефинираме изпускателната скорост V идеално флуид през отвора под налягане от Н. резервоар
Като референтна равнина изберете хоризонтална равнина о-о, което съвпада с оста на отвора. Ние напише Бернули уравнението за раздел 1 - 1 от свободната повърхност на нивото на течността и 2-2 - вертикален разрез през течна струя в близост до отвора:
В този случай, когато получил сравнение самолета да има:
; ; защото Резервоар зона значително по-голям отвор площ вземе; Освен това, ние имаме; ,
защото идеално течност има вискозитет, загуба на налягане поради триене ТВ = 0. Скоростта на v2 = V - да бъдат определени. по този начин имаме:
,
.
Тази формула за първи път е получен от италианския учен Торичели, и носи неговото име.
Вентури тръба водомер.
Създаване на Бернули уравнение за секции 1-1 и 2-2, пренебрегвайки загубите на енергия и произволно сравнение равнина, о:
;
; ; ; ;
.
; ;
; ;
;
;
,
където К - константа на инструмента:
.