![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Общие сведения. Уравнение Д. Бернуллидля установившегося потока реальной несжимаемой жидкости выражает закон сохранения энергиии имеет видУравнение Д. Бернуллидля установившегося потока реальной несжимаемой жидкости выражает закон сохранения энергиии имеет вид
где Z - расстояние от произвольно выбранной горизонтальной плоскости отсчета 0-0 до любой точкирассматриваемого сечения потока (рис. 4.1); Р - давление в выбранной выше точке сечения;
α- коэффициент кинетической энергии (коэффициент Кориолиса); для ламинарного течения α =2, для турбулентного обычно принимают α = 1,1; V - средняя скорость потока; g - ускорение свободного падения;
Индексы «I» и «2» указывают номер сечении, к которому относится величина. Сечения, связываемые уравнением, выбираются на участках с плавно изменяющимся движением жидкости, хотя между ними движение может быть и резкоизменяющимся. Легко установить, что слагаемые уравнения (4.1) изменяются в единицах Дж/Н à энергия/сила и поэтому выражают тот или иной вид удельной(отнесенной к весу жидкости) энергии. Названия энергий указаны под уравнением. Механическую энергию единицы веса жидкости в гидравлике принято называть напором: Р/ Из уравнения следует, что в случае отсутствия теплообмена потока с внешней средой полная удельная энергия (включая тепловую) неизменна вдоль потока и поэтому изменение одного вида энергии приводит к противоположному по знаку изменению, другого. Таков энергетический смыслуравнения Бернулли. Следует знать, что уравнение Бернулли в форме (4.1) является наиболее наглядным и удобным для решения широкого круга задач, имеет прикладное значение в практике измерений на Земле, т.к. каждое его слагаемое легко определяется простейшими приборами. Однако в условиях отсутствия или переменного гравитационного ускорения теряет смысл. В таких случаях более строгой является форма записи уравнения, в которой энергии отнесены к массе, а не к весу (силе тяжести) жидкости. Для получения этой формы достаточно все слагаемые уравнения (4.1) перемножить на ускорение силы тяжести g. Геометрический смыслуравнения (4. 1 ) заключается в том, что его слагаемые могут быть измерены и в единицах длины (Дж/Н = Н*м/Н = м) геометрической z, пьезометрическойР/ Линия,соединяющая уровни жидкости в пьезометрах, называется пьезометрической.Она иллюстрирует изменение потенциальной энергии (пьезометрического напора)по длине потока, так как расположена над плоскостью отсчета на расстоянии Z+Р/ I= Линии удельных энергий (напорная и пьезометрическая) дают наглядное представление о переходе одного вида энергии в другой по длине потока и позволяют при решении многих задач инженерной практики установить значения, причины и степень изменяемости основных параметров движения жидкости. Линии удельных энергий строятся в соответствии с нижеприведенными правилами, вытекающими из уравнения Бернулли. 1. Напорная линия[полный напор Н=Z+Р/ 2. Пьезометрическая линия(пьезометрический напор Z+Р/y), в отличие от напорной, может не только понижаться, но и повышаться по течению.Это происходит при расширении потока (см. рис. 4.1) и объясняется уменьшением скорости и кинетической энергии а Пьезометрическая линия проходит через центр тяжести выходного сечения канала трубопровода при истечении жидкости в атмосферу, и ниже оси канала, если давление в нем менее атмосферного.
a
и поэтому обратно пропорционально диаметру сечения потока в четвертой степени. Для участков потоков постоянного сечения средние скорости одинаковы но пути, потому липни удельных энергий, как правило, параллельны между собой (см. рис. 4. 1 ). Эти линии для потоков в конфузорных (кинетически сходящихся) патрубках расходятся, а в диффузорных (кинетически расходящихся) - сходятся. В баках и водоёмах, где жидкость не движется V=0, линии энергии совпадают со свободной поверхностью, если она находится под атмосферным давлением.
|