Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
TMRG#2_GS.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
21.08.2019
Размер:
566.78 Кб
Скачать

Поділивши почленно ліву і праву частину рівняння (5) на dm, з врахуванням (1) після переносу величин з індексом 1 в одну сторону, а з індексом 2 в іншу, отримаємо:

.

(6)

Рівняння (6) можна переписати в іншому вигляді, розділивши його на g , тоді

,

(7)

де – питома вага рідини: . Для води = 9810 Н/м3 = 1000 кгс/м3 = 1 г·с/см3 .

Рівняння (6) та (7) називають рівнянням Бернуллі для елементарної струминки ідеальної рідини при її стаціонарному русі. Воно було одержане відомим вченим Д. Бернуллі в 1738 р.

Зазначимо, що константа в рівнянні Бернуллі стосується тільки даної струминки. Для іншої струминки вона може мати інше значення.

Як видно з виведення, рівняння Бернуллі у формі (6) є рівнянням енергії, що припадає на одиницю маси рідини і розмірність кожного члена є Дж/кг. В цьому можна переконатись, виконавши відповідні дії з розмірностями усіх трьох величин:

.

;

;

Рівняння Бернуллі у формі запису (7) є рівнянням енергії, що припадає на одиницю ваги рідини. Енергію одиниці маси або ваги рідини називають питомою енергією. Отже, окремі члени рівняння Бернуллі у формі запису (6) або (7) характеризують енергію, віднесену відповідно до одиниці маси або ваги рідини:

gz , z – питома потенціальна енергія положення;

– питома потенціальна енергія тиску;

– питома кінетична енергія.

При цьому сума або означає питому потенціальну енергію, віднесену відповідно до одиниці маси або ваги рідини. Таким чином, з енергетичної точки зору рівняння Бернуллі для елементарної струминки ідеальної рідини виражає закон збереження енергії.

Рівнянню Бернуллі у вигляді (7) можна дати також геометричну інтерпретацію, оскільки кожний член цього рівняння має розмірність довжини. З цієї точки зору величини називаються:

z – геометричний напір або висота положення;

– п’єзометрична висота; сума називається п’єзометричним або гідростатичним напором;

– швидкісний напір або висота швидкісного напору.

Сума цих трьох складових називається повним або гідродинамічним напором:

(8)

При русі реальної (в’язкої) рідини сумарна величина питомої енергії зменшується вздовж течії, тому що частина її витрачається на подолання гідравлічного опору, спричиненого силами в’язкісного тертя. Рівняння Бернуллі для елементарної струминки реальної рідини записується у вигляді:

(9)

(10)

де h1-2 – втрати напору (енергії) на подолання сил тертя (в’язкості) при русі елементарної струминки реальної рідини між двома перерізами. Строго кажучи, механічна енергія не втрачається, а в результаті дій сил тертя переходить у теплову енергію. Цей процес є незворотнім і називається дисипацією (розсіюванням) механічної енергії. Отже, рівняння Бернуллі у формі запису (9) або (10) називають також рівнянням балансу енергії.

Як видно з рівняння (10), повна питома енергія або гідродинамічний напір елементарної струминки реальної рідини зменшується вздовж течії, тобто:

Hп2 = Hп1 – h1-2.

Геометричне місце точок верхніх кінців відрізків суми називається п’єзометричною лінією, а зміна п’єзометричної лінії на одиницю довжини називається п’єзометричним похилом і виражається залежністю:

(11)

де dlнескінчено малий відрізок шляху вздовж напрямку руху елементарної струминки рідини.

Геометричне місце точок верхніх кінців відрізків суми називається напірною лінією, а її зміна на одиницю довжини – гідравлічним похилом:

(12)

Геометричний похил: (13)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]