W (живое сечение) – поверхность в пределах потока жидкости, проведенная перпендикулярно направлению струек.

c (смоченный периметр) – линия, по которой живое сечение соприкасается с ограничивающими его стенками.

,

где R – гидравлический радиус.

Расход – это количество жидкости, протекающее через живое сечение в единицу времени. Расход бывает объемным (Q) и массовым (М)

,

где V – объем жидкости, t – время

,

где m – масса жидкости, t – время

Средняя скорость потока

Безнапорный поток – это движение жидкости со свободной поверхностью.

Напорный поток – это движение жидкости без свободной поверхности например, заполненный трубопровод.

Равномерное движение жидкости – это установившееся движение, при котором соблюдаются два условия: 1) живые сечения всей магистрали не изменяются. 2) эпюры скоростей во всех живых сечениях одинаковы.

Неравномерное движение жидкости, если хотя бы одно их двух условий не выполняется.

3.4. Методы описания движения жидкости

Отличительной особенностью жидкостей и газов по сравнению с твердыми телами является их текучесть, т.е. малая сопротивляемость деформации сдвига. Различие между жидкостью и газом заключается в характере зависимости их плотности от давления, т.е. в практической несжимаемости жидкостей и значительной сжимаемости газов.

В кинематике жидкостей присутствуют два метода описания движения.

1. Метод Лагранжа, который состоит в том, что движение жидкости задается путем указания зависимости от времени t координат всех ее частиц.

где a,b,c – (переменные Лагранжа) координаты частицы жидкости в начальный момент t = 0.

Следовательно, этим методом получают уравнение, описывающее траектории частиц (путь).

2. Основным методом описания движения частиц жидкости является метод Эйлера, заключающийся в том, что движение жидкости определяется путем задания поля скорости движения частиц жидкости в пространстве в любой момент времени, т.е. , или в проекциях на оси координат

где x, y, z – переменные Эйлера.

Из анализа проекций ускорения W частиц жидкости на оси координат, следует, что они равны сумме двух ускорений

где W_{локальн.} – обусловлено изменениями поля скоростей во времени.

W_{конвект.} – обусловлено неоднородностью поля скоростей.

4. ЗАКОНЫ И УРАВНЕНИЯ ГИДРОСТАТИКИ

И ГИДРОДИНАМИКИ ЖИДКОСТЕЙ

4.1. Основное уравнение гидростатики