5. Виды движения жидкости.

Основные виды движения жидкости: равномерное и неравномерное; установившееся и неустановившееся; напорное и открытое (безнапорное); ламинарное и турбулентное.

Установившееся неравномерное движение представляет практический интерес только для открытых русел, т. к. трубопроводы обычно имеют постоянное по длине сечение, а относительно короткие переходные участки (конфузоры и диффузоры), характеризующиеся некоторыми особенностями в отношении работы трения, учитываются как местные сопротивления в основном расчетном уравнении Бернулли.

Неравномерное движение в открытом русле может быть плавноизменяющимся или относительно резкоизменяющимся. В первом случае конвективная сила инерции играет небольшую роль и зачастую ею можно пренебрегать по сравнению с силой трения, во втором случае эти силы, по меньшей мере, соизмеримы.

Значительное увеличение скорости на участке малой длины достигается в случае водосливов, перепадов, быстротоков (см. Гидравлика сооружений); такое же уменьшение скорости возможно в случае прыжка гидравлического.

Неустановившееся равномерное движение практически возможно лишь в трубах постоянного сечения. Например, в трубопроводе, питаемом поршневым насосом; в трубопроводе, подающем воду к турбине при колебаниях нагрузки ГЭС.

Перед инерционным напором ставится знак плюс, если скорость в трубе с течением времени увеличивается, и минус, если скорость уменьшается. Потерянный напор при неустановившемся движении отличается от его значений в соответствующих условиях (при одинаковых шероховатости, вязкости, скорости, диаметре) установившегося движения, причем и при положительном и при отрицательном ускорении возрастает по сравнению с установившимся движением. При турбулентном движении это возрастание невелико, при ламинарном же может оказаться существенным.

При очень большом локальном ускорении в трубах возникает особое явление, наз. гидравлическим ударом.

Неустановившееся неравномерное движение представляет практический интерес лишь для открытых русел, т. к. в трубах участки переменного сечения очень короткие и сила инерции массы жидкости, заполняющей эти участки, несущественна, но сравнению с силой инерции масс жидкости, заполняющих участки постоянного диаметра. Изменение скорости, а следовательно, и расхода с течением времени влечет за собой изменение глубины наполнения русла, причем оно происходит не синхронно но всей длине потока, а начинается на одном из его концов и затем распространяется в виде волны, волной изменения расхода и отличается от колебательных волн (ветровых, корабельных и др., см. Волны). Волны изменения расхода возникают в реках и каналах при наполнении и опорожнении камер судоходных шлюзов, при суточном колебании мощности гидроэлектростанций.