- •УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ
- •Задача 1
- •Задача 12
- •Задача 14
- •Задача 15
- •Задача 16
- •Задача 17
- •Задача 18
- •Задача 20
- •Задача 21
- •Задача 22
- •Задача 25
- •Задача 26
- •Задача 28
- •Реальная жидкость - жидкость вязкая. В такой жидкости присутствуют силы трения и тратится энергия на работу по их преодолению.
- •Диаграмма Бернулли для реальной жидкости
- •Суммарные потери напора
- •Потери напора по длине
- •Принципы построения диаграммы для реальной жидкости
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ОСНОВЫ ТЕОРИИ
- •ЦЕЛЬ РАБОТЫ
-29-
6. ДИАГРАММА БЕРНУЛЛИ
Уравнение Бернулли:
1.Физическая сущность – закон сохранения энергии применительно к движущейся жидкости.
2.Формы представления:
•для струйки идеальной жидкости – не учитываются потери энергии и неравномерность скоростей по сечению;
•для струйки реальной жидкости – учитываются потери энергии;
•для потока реальной жидкости – учитываются потери энергии
и неравномерность скоростей по сечению потока. Существуют модели идеальной и реальной жидкости.
Идеальная жидкость - жидкость без вязкости и абсолютно несжимаемая. В такой гипотетической жидкости отсутствуют силы трения и не тратится энергия на работу по их преодолению.
Реальная жидкость - жидкость вязкая. В такой жидкости присутствуют силы трения и тратится энергия на работу по их преодолению.
Полный запас энергии объёма жидкости массой m относительно нулевого уровня (плоскости сравнения 0-0) равен:
E =m g z + |
m p |
+ |
m ϑ 2 |
|
ρ |
2 |
|||
|
|
Для идеальной (невязкой) жидкости, в которой не происходит потерь энергии при движении, в произвольных сечениях 1-1 и 2-2 энергии должны быть равны:
* |
|
|
E1 =E2; |
|
|
|
||
m p |
|
m ϑ2 |
|
m p |
|
m ϑ 2 |
||
|
|
|
|
|||||
m g z + |
1 |
+ |
1 |
= m g z + |
2 |
+ |
2 |
|
ρ |
2 |
ρ |
2 |
|||||
1 |
|
2 |
|
Уравнение * можно представить как закон сохранения удельных энергий.
Термин удельная энергия предполагает отношение полной энергии к некоторому количеству вещества - объёмному, массовому или весовому.
Энергия, отнесённая к весу жидкости, называется напором. Напор из-
меряется в метрах. После деления всех членов уравнения * на вес жидкости G=mg, оно принимает вид:
|
p |
|
ϑ2 |
|
p |
|
ϑ 2 |
z + |
1 |
+ |
1 |
=z + |
2 |
+ |
2 |
|
|
||||||
1 |
ρ g 2g |
2 |
ρ g 2g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-30- |
|
|
|
Зто уравнение называется уравнением Бернулли для идеальной жидко- |
|||||||||
сти. Оно было получено в 1738 году швейцарским математиком и механиком |
|||||||||||
Даниилом Бернулли. |
|
|
|
||||||||
Терминология |
|
|
|
||||||||
¾ z - геометрический напор; |
|
|
|||||||||
¾ |
р |
g |
- пьезометрический напор; |
|
|
||||||
|
ρ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
¾ |
ϑ2 |
|
-скоростной напор. |
|
|
||||||
|
2g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¾ |
z + |
|
p |
|
+ |
ϑ2 |
=H - |
- полный напор. |
|
|
|
ρ g |
2g |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Диаграмма Бернулли для струйки идеальной жидкости |
|||||
Диаграмма Бернулли показывает изменение вдоль струйки как полного напора |
|||||||||||
H, так и его составляющих. |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
напорнаялиния |
|
|
|
|
|
|
|
|
ϑ 2 |
|
|
ϑ 2 |
ϑ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
2 g |
|
|
2 g |
2 g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пьезометрическаялиния |
|
|
|
|
|
|
р1 |
|
1 |
р2 |
р3 |
|
|
|
|
|
|
ρ g |
ρ g |
ρ g |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
z1 |
|
|
|
z 2 |
z 3 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||
Рис.12. Диаграмма Бернулли для струйки идеальной жидкости |
|
Построение диаграммы Бернулли:
•Выбирается произвольно горизонтальная плоскость 0-0, от которой вертикально вверх в произвольном масштабе откладываются напоры.
•z - вертикальное расстояние от плоскости 0-0 до центра тяжести сечений