19) Геометрическая и энергетическая интерпретация уравнения Бернулли.

Геометрический смысл уравнения Бернулли

Все члены в уравнении Бернулли представляют собой геометрические высоты и имеют размерность длины.

Так как сумма трех членов , z и для идеальной жидкости постоянна вдоль оси струйки, то уровни жидкости в трубках Пито, установленных в различных сечениях будут всегда лежать в одной горизонтальной плоскости, называемой напорной плоскостью. В этом состоит геометрический смысл уравнения Бернулли для идеальной жидкости.

Сумма трех высот называется полным напором и обозначается Н_g, т.е. полный напор представляет собой сумму пьезометрического и скоростногонапоров:

С энергетической точки зрения уравнение Бернулли выражает закон сохранения энергии. Полный напор - это полная удельная механическая энергия жидкости в рассматриваемом сечении. Сумма трех членов есть сумма трех удельных энергий: удельной потенциальной энергии давления , удельной потенциальной энергии положенияz, удельной кинетической энергии . Для идеальной жидкости сумма трех удельных энергий (полный напор) по длине струйки есть величина постоянная.

Для потока реальной жидкости уравнение Бернулли имеет вид

где v₁ и v₂ - средние скорости движения жидкости в рассматриваемых сечениях; ₁ и ₂ - коэффициенты кинетической энергии, величина которых зависит от степени неравномерности распределения скоростей по живому сечению потока.

20) Полный (гидродинамический) напор.

полный напор представляет собой сумму пьезометрического и скоростногонапоров:

21) Понятие о подобных потоках и критериях подобия

Гидродинамическое подобие-это геометрическое, кинематическое и динамическое подобие потоков несжимаемой жидкости.

Под геометрическим подобием понимается подобие поверхностей, которые ограничивают потоки жидкостей соответственно модели и натуры (аналог в геометрии, например, подобие треугольников).

Под кинематическим подобием понимается подобие линий тока жидкостей и пропорциональность сходственных скоростей. Для кинематического подобия потоков требуется геометрическое подобие трубопроводов, русел, лотков и т.д.

Под динамическим подобием понимается пропорциональность сил, действующих на сходственные элементы кинематически подобных потоков, и равенство углов, характеризующих направления действия этих сил.

Обычно удовлетворительным условием считается неполное, частичное подобие, при котором соблюдается пропорциональность только основных сил: сил давления, или сил вязкостного трения, или сил тяжести, или каких-либо других сил.

В подобных случаях характерные параметры группируются в безразмерный комплекс, называемый критерием подобия. В гидравлике рассматриваются критерии подобия Ньютона, Рейнольдса, Эйлера и др.Рассмотрим два первых критерия.

Критерий подобия Ньютона

Ne=FL/mv²= idem

выражает зависимость между равнодействующими силами F, массами m, скоростями v и линейными размерами Lв динамически подобных потоках жидкости в самом общем виде.

Критерий подобия Рейнольдса используется для систем, где определяющей силой  в потоке жидкости является сила внутреннего трения

F_тр= nrSdv/dy. 

Эта сила характерна для потоков вязкой жидкости в трубопроводах. Подставляя выражение (10.8) в соотношение (10.7) вместо силы F и произведя некоторые преобразования, получим безразмерный комплекс, называемый критерием Рейнольдса,

Re= vL/n= idem,

где n- кинематическая вязкость жидкости.

Аналогично можно получить и другие критерии подобия.