11. Пьезометрическая высота. Вакуум.

Пьезометрическую высоту измеряют по пьезометру. Зачастую давление выражается через соответствующую высоту.

Если абсолютное давление в жидкости или газе ниже атмосферного, то говорят, что имеет разрежение или вакуум. Вакуум измеряется недостатком до атмосферного давления.

Максимальная высота, на которую может подняться жидкость с помощью вакуума:

12. Кинематика и динамика жидкости. Основные понятия.

Кинематика жидкости отличается от кинематики твердого тела поскольку в твердом теле частицы жестко связаны друг с другом, а в жидкости они движутся друг относительно друга.

Задача кинематики: определение скорости в любой точке жидкой среды.

Рассмотрим вначале идеальную жидкость, т.е. жидкость в кот. будет отсутствовать вязкость. Движение жидкости может быть установившемся и не установившемся. Установившемся называют течение жидкости неизменное во времени при котором скорость жидкости и давление являются только функциями координат и не зависят от времени.

Неустановившемся называется течение параметры которого скорость и давление изменяются в заданной точке рассматриваемого пространства.

Линия тока – кривая, в каждой точке которой вектор скорости направлен по касательной к ней.

Е сли замкнутым контуром пересечь движущуюся жидкость и через все ее точки провести линии тока, то получится трубчатая поверхность, которую называют – трубка тока.

Часть потока, заключенная в трубке тока наз. элементарной струйкой тока. Если диаметр трубки тока стянуть к нулю, то получим линию тока.

Будем абстрактно считать, что трубка тока явл. непроницаемой поверхностью, т. е. ни одна частица не может ни попасть внутрь трубки, ни покинуть её. Будем считать большие потоки как совокупность элементарных струек, кот. скользят друг по другу, но не перемешиваются.

Живое сечение – это поверхность, в пределах потока, проведенная нормально к линиям тока. Течения бывают напорными и безнапорными.

Расход – это количество жидкости, протекающее через живое сечение потока в единицу времени.

13. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной несжимаемой жидкости

Расход­ - кол-во жидкости, протекающее через живое сечение потока в единицу времени.

Объёмный расход Q [ ] Масовый расход Qm[ ] Весовой расход Qg[ ]

Для элементарной струйки: dQ=ν*dS, dQm=ρ*ν*dS, dQg=g*ρ*ν*dS

dS- площадь живого сечения струйки

Для потока конечных размеров: , средняя скорость - ; ;

Из закона сохранения вещества(для 2х сечений одной эл-й струйки)

Для потока конечных размеров: →

Работа сил давления для сечений 1и2: *dt; *dt;

Допустим за dt струйка переместилась в 1’-2’ → ;

Вычтем из потециальной энергии струйки в положении 1-2 пот. энергию в полож 1’-2’ :

; Веса этих объёмов: ; ;

По аналогии с пот. энергиями кин. энергия объёма 1’-2 сократиться: ;

→ ; - уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной несжимаемой жидкости. , где H- полный напор; z – высотный напор; - пьезометрический напор; - скоростной напор; Вдоль элементарной струйки идеальной несжимаемой жидкости полный напор постоянен. Энергетический смысл уравнеия Бернулли: вдоль струйки ид. жидкости уд. энергия постоянна.