Гидравлические элементы потока. Установившееся и неустановившееся движение. Равномерное и неравномерное движение. Напорный и безнапорный поток.

Гидродинамика –рассматривает законы движения: - скорость и давление. Они могут изменятся как в пространстве таки в во времени. Основная задача гидродинамики исследование изменения этих параметров в потоке жидкости т. Е. нахождении функции вида V=F1(x,y,z,t) p=F2(x,y,z,t) Движение бывают: 1)установившееся и 2)не установившееся.

1) Установившееся давление – это движение при котором объем и давление в любой его точке не меняется с течением времени и зависит только от положения точки V,p=x,y,z Пример Истечение жидкости из отверстия в резервуаре при постоянном напоре. 2)Неустановившееся движение – стечением времени V и p во всех точках будет изменятся. Пример: Истечение из резервуара при переменном напоре.

Равномерным называется такое движение при котором живое сечение и средняя скорость потока не меняется по его длине. Пример: Движение жидкости в цилиндрической трубе.

Неравномерным движением называют такое движение при котором живое сечение и средняя скорость потока изменяется по всец его длине. Пример: Движение жидкости в цилиндрической трубе.

Напорным называется поток у которого жидкость по всему периметру живого сечения соприкосается с твердымистенками . Пример: Движение жидкости в водонапорных трубах.

Безнапорным потоком называется поток со свободной поверхностью. Пример: Движение жидкости в реках, канала, и т.д

Линия потока – это линия построенная по векторам скоростей произвольно взятых точек потока.

Если в движущейся жидкости выделить бесконечно малый замкнуты контур и через все его точки провести линии тока, получится трубчатая не проницаемая поверхность называемой трубкой потока. Масса жидкости движущаяся внутри трубки тока образует элементарную струйку. Совокупность элементарных струек представляет собой непрерывную массу частиц движущуюся по какому либо направлению образует поток жидкости.

Гидравлические элементы потока: Живое сечение ω=(πd2)/4 (м2) – это сечение перпендикулярное скорости движение потока. Расход потока Q=V/t (м3/с)- это объем жидкостей проходящий через живое сечение в единицу времени. Смоченный периметр z (м)- это часть периметра живого сечения на котором жидкость соприкасается с твердыми стенками. Средняя скорость потока υ=Q/ω (м/с) – это отношение расхода жидкости к живому сечению. Гидравлический радиус R=ω/z (м) – отношение площади живого сечения к смоченному периметру.

Уравнение Бернулли для потока жидкости. Геометрическое и энергетическое толкование

Уравнение Даниила Бернулли, полученное в 1738 г., является фундаментальным уравнением гидродинамики. Оно дает связь между давлением P, средней скоростью υ и пьезометрической высотой z в различных сечениях потока и выражает закон сохранения энергии движущейся жидкости. – уравнения Бернулли для реальной жидкости где: С Геометрической точки зрения: z- высота центра тяжести сечения над плоскостью сравненное 0-0 (м), p/γ – пьезометрическая высота, – скоростная высота или скоростной напор (м). hпот- потеррянная высота или потери напора при перемещении жидкости от сечения к сечению (м). С энергетической точки зрения: z- удельная энергия положения, p/γ – удельная эненргия давления, – удельная энергия скоростного напора (кинетическая энергия). h – потеря удельной энергии на участке. α - коэффициент Колиоза (корректив кинетической эненергии) α=1,1 … 1,4 для турбулентного α=2 и более для ламинарного.

Уравнение для идеальной жидкости: