Гидродинамика
Живым сечением потока жидкости называется поверхность, пересекающая поток нормально к направлению струек жидкости.
Расходом жидкости называется объем жидкости, протекающей в единицу времени через данное живое сечение.
Средней скоростью движения жидкости называется такая скорость, которая, будучи умножена на площадь живого сечения, дает расход жидкости в этом сечении. Расход жидкости измеряется в л/с или м3/с.
Таким образом:
О = со • V,
где 0 — расход жидкости, м3/с; со — площадь живого сечения, м2;
V — средняя скорость жидкости в сечении, м/с.
Установившимся называется движение, в котором элементы движения (скорости, ускорения и давления) в какой-либо определенной точке потока не изменяются во времени.
Равномерным называется движение, в котором живые сечения, а также скорости не меняются по длине потока.
Неравномерным называется движение, в котором живые сечения и скорости меняются по направлению движения потока.
Для установившегося движения в силу несжимаемости жидкости и условия ее неразрывности справедливо следующее уравнение:
(Dj • V = а>2* v2 = Q-
Это уравнение называется уравнением непрерывности.
Уравнение Бернулли для идеальной жидкости имеет следующий вид:
v2 р
— + — + Z = cons t,
2 g P
V2 ~ Р
где — — скоростной напор; — — пьезометрическии напор; z —
2 g Р
высотный напор.
Уравнение Бернулли читается так: для любого сечения элементарной струйки или плавно изменяющегося потока идеальной жидкости сумма скоростного, пьезометрического и высотного напоров есть величина постоянная.
Уравнение Бернулли выражает собой частный случай закона сохранения энергии.
Запас механической энергии для любого сечения потока идеальной жидкости остается постоянным.
При равномерном движении жидкости сопротивление движению, отнесенное к единице длины потока, постоянно, т. е.
i = K__ cons/
/
Отношение / называется гидравлическим уклоном. Гидравлический уклон есть потеря напора на единицу длины потока жидкости.