2. Понятие о теории подобия.
Движение жидкости представляет собой сложное физическое явление, зависящее от многих факторов, всегда связанных друг с другом, причём связь между ними выражает физический закон, характеризующий данное явление. Физические законы могут быть представлены в виде математических уравнений.
Во многих случаях уравнения, выражающие физические законы, очень сложны и не могут быть решены известными математическими методами. Поэтому для изучения различных явлений, в том числе гидравлических приходится прибегать к эксперименту. При опытном исследовании трудности задачи не исчезают, а переносятся на проведение опытов: необходимо огромное число опытов, чтобы установить влияние на данное явление каждого из многочисленных факторов, независимо от других. Проведение опытов в аппаратах больших размеров (натуральной величины) весьма затруднительно и связано с большими затратами времени и средств.
Вместе с тем результаты проведённых опытов будут верны только для тех условий, в которых они получены, и не могут быть с достаточной надёжностью распространены на явления, аналогичные изученному, но происходящие в аппаратах, которые отличаются от испытанного. Таким образом, как чисто теоретический, так и чисто экспериментальный пути часто недостаточны для решения задач. В этих случаях плодотворным методом исследования является применение теории подобия.
Теория подобия указывает, как надо ставить опыты и как обрабатывать опытные данные, чтобы, ограничившись минимальным числом опытов, иметь право обобщить их результаты и получить закономерности для целой группы подобных явлений. Теория подобия позволяет с достаточной для практики точностью изучать сложные процессы на более простых моделях, значительно отличающихся по размерам от аппаратов натуральной величины.
Основные положения теории подобия:
1. подобные явления описываются одинаковыми общими дифференциальными уравнениями
2. рассматриваемые системы должны быть геометрически подобны
3. однозначные величины для рассматриваемых систем должны относиться как постоянные числа.
Безразмерные соотношения разнородных физических величин называют критериями подобиями [13].
Различают различные типы критериев:
1. геометрические
2. гидравлические или гидродинамические
3. тепловые
4. диффузионные
3. Критерии подобия гидравлических процессов.
1. Кинематический критерии (критерий Рёйнольдса) Re характеризует действие сил трения в подобных потоках и определяет режим движения жидкости.
2. Гравитационный критерий Фруда Fr характеризует действует действие сил тяжести в подобных потоках.
(1.53)[10]
где средняя скорость потока, м/с;
основной
определяющий размер, м.
3. Критерий гидравлического сопротивления Эйлера Eu характеризует действие сил давления в потоках.
(1.54)[10]
где 
потеря
давления;
плотность жидкости, кг/м3;
средняя скорость потока, м/с.
4. Движение жидкости по трубопроводам.
Жидкости, двигаясь по трубе встречаются с помехами, из-за которых они теряют напор.
Потери напора или давления в трубопроводе при движении по нему реальной жидкости обусловлены сопротивлением трения по местным сопротивлениям. Потери на трение имеют место по всей длине трубопровода и зависят от режима течения потока, увеличиваясь с возрастанием турбулентности. Местные сопротивления возникают при любых изменениях скорости потока в результате изменения его сечения или направления (внезапные сужения, расширения, повороты, краны, вентили и т.д.)