12. Разница напора и давления
Давление - это сила. Или, научно выражаясь, удельная энергия, действующая на единицу площади. Измеряется в единицах силы на единицу площади.
Напор - линейная единица. М.вод. ст или просто м, миллиметр водяного столба, миллиметр ртутного столба, какой-нибудь ярд пивного столба, милИметры, и т.п.
13. Основные формы течения жидкости. Уравнение неразрывности
1) ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ - форма течения жидкости или газа, при к-рой их элементы совершают неустановившиеся движения по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию между слоями жидкости или газа. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ТЕЧЕНИЯ - Существуют строго параллельные течения, например течение Пуазейля- Куэтта в кольцевой трубе со скользящими относительно друг друга стенками. В природе в основном встречаются «почти» параллельные течения. Это такие течения, у которых производные параметров вдоль потока малы по сравнению с производными в поперечном направлении. В качестве примера следует указать течение в пограничном слое или струе.
2) Уравнение неразрывности : VS - const Уравнение неразрывности : для идеальной жидкости в стационарных условиях произведение скорости на поперечное сечение трубки тока остается неизменным в любом сечении трубки.
15. Режимы течения жидкостей.
При ламинарном режиме течение устойчивое, струйки потока движутся, не смешиваясь, нет пульсации скоростей и давлений. Турбулентный режим характеризуется беспорядочным перемещением конечных масс жидкости, сильно перемешивающихся между собой, наблюдаются пульсации скоростей и давлений. Ламинарные потоки возникают в условиях медленного течения и в вязких жидкостях, турбулентные потоки возникают при высоких скоростях движения жидкости и малой вязкости.
16. Закон Бернулли
Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:
Здесь
—
плотность
жидкости,
—
скорость
потока,
—
высота,
на которой находится рассматриваемый
элемент жидкости,
—
давление
в точке пространства, где расположен
центр массы рассматриваемого элемента
жидкости,
—
ускорение
свободного падения.
Константа в правой части обычно называется напором, или полным давлением, а также интегралом Бернулли. Размерность всех слагаемых — единица энергии, приходящаяся на единицу объёма жидкости.
Это соотношение, выведенное Даниилом Бернулли в 1738 г., было названо в его честь уравнением Бернулли
Для горизонтальной
трубы h = 0
и уравнение Бернулли принимает вид:
.
А закон Бернулли объясняет эффект притяжения между телами, находящимися вблизи границ потоков движущихся жидкостей (газов). Закон Бернулли справедлив в чистом виде только для жидкостей, вязкость которых равна нулю, то есть таких жидкостей, которые не прилипают к поверхности трубы.
17. Гидравлические сопротивления
Потери энергии (уменьшение гидравлического напора) можно наблюдать в движущейся жидкости не только на сравнительно длинных участках, но и на коротких. В одних случаях потери напора распределяются (иногда равномерно) по длине трубопровода - это линейные потери; в других - они сосредоточены на очень коротких участках, длиной которых можно пренебречь, - на так называемых местных гидравлических сопротивлениях: вентили, всевозможные закругления, сужения, расширения и т.д., короче всюду, где поток претерпевает деформацию. Источником потерь во всех случаях является вязкость жидкости.
Следует заметить, что потери напора и по длине и в местных гидравлических сопротивлениях существенным образом зависят от так называемого режима движения жидкости.