Контрольні запитання

1. Чому дорівнює повна енергія потоку рідини?

2. Що представляє собою внутрішня енергія?

3. Що представляє собою потенційна енергія?

4. Що представляє собою кінетична енергія рідини?

5. Що виражає рівняння Бернуллі?

6. Як виглядає енергетичний баланс для ідеальної рідини?

7. Що виражають його складові?

8. Чим відрізняється енергетичний баланс для реальної рідини?

9. Які режими руху рідини Ви знаєте?

10. Як визначати режим руху рідини?

1.1 Основи гідравліки

(лекція)

Мета: ознайомитися з особливостями руху рідини по трубопроводу, з втратами напору потоку рідини; вивчити особливості витікання рідини через отвори; ознайомитися з рухом тіла в рідині.

План

1. Втрата напору потоку рідини при русі по трубопроводу.

2. Витікання рідини через отвори та водозливи.

3. Рух тіла в рідині.

При русі реальної рідини по трубі або каналу відбувається втрата напору, яка складається з опору тертя об стінки та місцевих опорів, які виникають при зміні напрямку або швидкості потоку.

Втрата напору на тертя

h_втр = ,

де h_втр - втрачений напір, м;

 - коефіцієнт тертя (гідравлічного опору), залежить від режиму руху рідини.

l - довжина труби, м

- швидкісний напір

d - діаметр труби, м.

Місцеві опори

Втрата напору внаслідок зміни швидкості потоку за величиною або напрямком відбувається в місцевих опорах, до яких належать: вхід та вихід потоку з труби, звуження та розширення труб, коліна, трійники, діафрагми, крани, вентилі.

Відношення втрати напору в місцевому опорі (h_втр) до швидкісного напору в ньому ( ) називається коефіцієнтом місцевого опору та визначається як _м.о.

Відповідно:

h_втр =

Коефіцієнт місцевих опорів визначається дослідним шляхом.

Повна втрата напору

Повна втрата напору визначається:

Н_втр = , м

При русі рідини по горизонтальному трубопроводу з постійною швидкістю (w₁=w₂):

, де р₁-р₂ – втрата тиску в трубопроводі, =>

Н_втр = , =>

р = Н_втр*g= ( , н/м²

Витікання рідини крізь отвори та водозливи

При розрахунках витікання реальної рідини треба враховувати зтискання струменя на виході з отвору та втрату напору. Відношення площі перерізу струменя в місці найбільшого затискання S_зт до перетину S отвору називається коефіцієнтом зтискання струменя.

ε = , =>

S_зт = ε * S

Коефіцієнт зтискання ɛ визначається дослідним шляхом.

Відношення дійсної швидкості витікання до теоретичної показує коефіцієнт швидкості .

 =

Значення коефіцієнту  визначається дослідним шляхом.

Швидкість витікання реальної рідини:

W=*

Знаючи швидкість витікання, можна визначити розхід рідини крізь отвір:

V=S_зт*w

або після підставлення значень S_зт=ɛ * S та  = * отримали

V = ɛ**S*

ɛ* =  і називається коефіцієнтом розходу,

V = *S*

Контрольні запитання

1. На що втрачається напор потоку рідини при русі її по трубопроводу?

2. Охарактеризуйте втрату напору на тертя; надайте відповідну формулу.

3. Надайте формулу втрати напору.

4. Що належить до місцевих опорів трубопроводу?

5. Як визначають повну втрату напору?

6. Як розраховують коефіцієнт зтискання струменя рідини?

7. Що показує коефіцієнт швидкості рідини?

8. Як визначають швидкість витікання та розхід реальної рідини?

9. Як розраховують коефіцієнт розходу?