Контрольные вопросы

1. Поясните геометрический смысл слагаемых уравнения Бернулли.

При установившемся движении жидкости элементарной струйки сумма трех высот есть величина постоянная вдоль элементарной струйки. Для произвольно выбранных живых сечений I-I и II-II струйки реальной жидкости при установившемся движении уравнение Бернулли имеет вид:

.

С геометрической точки зрения, слагаемые уравнения Бернулли - это высоты (напоры):

z – геометрическая высота (напор), т. е. превышение центра тяжести рассматриваемого сечения струйки над плоскостью сравнения 0-0, выбираемой произвольно;

– пьезометрическая высота, т. е. высота столба жидкости в пьезометре, подключенном к центру тяжести сечения, отвечающая гидродинамическому давлению р в этой точке;

– скоростная высота (напор), отвечающая скорости U в центре тяжести сечения;

– гидростатический (пьезометрический) напор;

– полный (гидродинамический) напор в сечении струйки;

– потеря полного напора, то есть его часть, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений на пути между сечениями I-I и II-II.

2. Поясните энергетический смысл слагаемых уравнения Бернулли.

При установившемся движении жидкости элементарной струйки сумма трех удельных энергий (энергии положения, энергии давления и кинетической энергии) остается неизменной вдоль элементарной струйки.

С энергетической точки, зрения слагаемые уравнения Бернулли представляют собой удельные энергии (удельной называют энергию, приходящуюся на единицу веса жидкости):

z - удельная потенциальная энергия положения жидкости в сечении струйки;

- удельная потенциальная энергия давления;

- удельная потенциальная энергия;

- удельная кинетическая энергия;

– полная удельная энергия;

- часть полной удельной энергии струйки, затраченная на преодоление работы сил внутреннего трения, обусловленного вязкостью жидкости.

3. Как называется коэффициент , входящий в уравнение Бернулли для потока реальной жидкости, что он учитывает и от чего зависит его величина?

 - коэффициент Кориолиса (корректив кинетической энергии потока), отражает неравномерность распределения местных скоростей U по живому сечению при определении кинетической энергии потока.

Величина  зависит от режима течения жидкости, а также от вида движения. При равномерном движении для ламинарного режима =2,0, а для турбулентного =1,05…1,15. Обычно  определяют по опытным данным.

4. Объясните, чем обусловлены потери полного напора, каков их энергетический смысл?

– потеря полного напора, то есть его часть, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений на пути между сечениями I-I и II-II.

С энергетической точки, - часть полной удельной энергии струйки, затраченная на преодоление работы сил внутреннего трения, обусловленного вязкостью жидкости.

Потери полного напора вычисляются по формуле

5. Поясните, что понимают под термином "удельная энергия"?

Удельная энергия частицы – энергия движущейся частицы жидкости, отнесенная к единице ее веса и вычисленная относительно условной горизонтальной ρ ν2 плоскости:

Ε = Ζ+ P/γ+v²/2g,

где Ζ - ордината рассматриваемой точки от горизон р тальной плоскости сравнения, P/γ - напорная высота, v²/2g - скоростной напор.

Удельная энергия потока - энергия массы жидкости, протекающей в единицу времени через избранное живое сечение потока, отнесенная к единице веса и определяемая относительно условной горизонтальной плоскости:

Ε = Ζ+ P/γ+αυ²/2g,

г де Ζ - ордината рассматриваемой точки от горизонтальной плоскости сравнения, α - коэффициент Кориолиса, P/γ - напорная высота, υ²/2g - скоростной напор

Удельная энергия потока может быть записана в виде