3.2.3.2 Уравнение д. Бернулли для потока реальной жидкости

Для вывода уравнения Д. Бернулли для потока реальной жидкости используется ура-внение для элементарной струйки идеальной жидкости с некоторыми допущениями:

1 В составляющей скоростного напора уравнения (V/2g) скорость принимается не постоянной по нормальному сечению струйки, а средней по нормальному сечению по-тока реальной жидкости. При этом при расчете скоростного напора вводится безразмер-ный коэффициент Кориолиса (α), который учитывает неравномерность распределения скорости по нормальному сечению потока (и принимается равным 1…2).

Коэффициент Кориолиса представляет собой отношение реальной кинетической энергии в нормальном сечении потока, определенной по фактическим скоростям для эле-ментарных струек идеальной жидкости к кинетической энергии нормальных сечений по-тока реальной жидкости, определенной по средним значениям скоростей потока:

Таким образом, коэффициент Кориолиса представляет собой величину потерь кине-тической энергии, вызванной неравномерным распределением скорости движения жидко-сти по нормальному сечению потока.

Для практических расчетов величина коэффициента Кориолиса выбирается с учетом режимов течения:

При турбулентном режиме течения α = 1,05…1,1;

При ламинарном режиме течения α = 2,0

2 В уравнениях Д. Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости прибавляется четвертый составляющий член уравнения (h_пот) – учитывающий потерю полного давления между нормальными сечениями потока реальной жидкости (h₁-₂, h₂-₃)

Уравнение Д. Бернулли для потока реальной жидкости будет иметь вид:

Потеря полного напора потока реальной жидкости включает в себя потери напора по длине потока (∑h_l) и местные потери напора (∑h_м)

При движении потока реальной жидкости часть энергии потока затрачивается на преодоление сил трения между слоями жидкости, часть на преодоление сил трения между жидкостью и стенками трубопровода и часть преодоление местных сопротивлений

h₁ = h₂ + h_1-2 = h₃ + h_2-3

где

h_1, h_2, h₃ – полные гидродинамические напоры в нормальных сечениях 1, 2, 3;

h_{1-2 ,}h_2-3 – потери гидродинамического напора между соседними нормальными сечениями 1- 2 и 2- 3;

3.2.3.3 Геометрический смысл уравнения д. Бернулли

Геометрический смысл уравнения Д. Бернулли состоит в том, что полный гидроди-намический напор по длине трубопровода всегда уменьшается:

Различают 3 – и разновидности уклонов:

1 Гидравлический уклон. Уменьшение полного напора по длине потока реаль-ной жидкости называется гидравлическим уклоном:

2 Пьезометрический уклон. Уменьшение пьезометрического напора по длине потока реальной жидкости называется пьезометрическим уклоном:

3 Геометрический уклон. Отношение изменения геометрической высоты к длине потока реальной жидкости называется геометрическим уклоном

Гидравлический уклон всегда только положителен, так как линия полного напора постоянно снижается по длине потока реальной жидкости.

Геометрический и пьезометрический уклоны могут быть положительными, отрица-тельными и нулевыми.