14. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости

В реальной жидкости в ходе течения происходит трение. В середине потока скорость выше, а ближе к стенкам она меньше. Поэтому происходя движения слоев друг о друга, перемешивание и т.д. А значит возникают потери. Мощность потока полная энергия переносимая потоком через поперечное сечение в единицу времени. Для элементарной струйки мощность равна:

Мощность потока конечных размеров:

Найдем среднее по сечению значение полной удельной энергии:

где α – коэф. карриолиса, учитывающий неравномерность распр. скорости в потоке.

Если для 2-х сечений реальной жидкости записать полный средний напор, то:

Σ - суммарные потери полного напора

15. Гидравлические потери.

Они зависят от различных факторов: формы и размеров русла, скорости течения, вязкости жидкости, абсолютного давления и др. Опыты показывают, что гидравлические потери зависят от квадрата скорости. Обычно их представляют в виде потери напора или потери давления.

, .

- безразмерный коэфф. потерь, который при первом приближении можно считать постоянным.

, - скоростной напор, .

Все гидравлические потери можно разделить на две группы: местные; потери, распределенные по длине.

Местные потери обусловлены местными гидравлическими сопротивлениями: непреднамеренными(сужение, расширение, поворот русла) или преднамеренными(задвижка, диафрагма, дроссель).

, .

Потери, распределенные по длине возникают в прямых трубах постоянных сечений и возрастают пропорционально длине трубы. Эти потери обусловлены трением между слоями жидкости поэтому возникают даже в гладких трубах.

, .

Коэф. удобнее всего связать с относительной длиной трубы .

16. Режимы течения жидкости в трубах.

Исследование течения в трубах занимался датский ученый О. Рейнольдс и в конце 19 века создал установку, позволяющую исследовать режимы течения.

Вначале при открытом В1слегка приоткрывается В2. В результате наблюдалась тонкая струйка краски в трубке бака. Течение было слоистым, без перемешивания. Такое течение жидкости без пульсаций скорости и давления получило название ламинарное. Если теперь открыть В2 больше, скорость течения жидкости возрастает и после превышения некот. опред. скорости в потоке жидкости появляется завихрения. Частицы краски перемешиваются с водой. Такое течение, сопровождающееся пульсациями, скорости и давления получило название турбулентного. Режим течения данной жидкости в данной трубе изменяется примерно при определенной по сечению скорости - критической.

k – безразмерный коэффициент, одинаковый для всех жидкостей и газов, любых диаметров трубы. - коэфф. Кинематической вязкости.

- диаметр трубы. Т.е. изменение режима течения происходит при определенном соотношении между вязкостью и диаметром трубы.

- полученное таким образом число Рейнольдса - . Оно появилось из теории гидродинамического подобия. Оно показывает соотношение между силами инерции и вязкости. .На практике встречаются оба вида течения. Ламинарное течение имеет место при течении вязких жидкостей. Турбулентное – водопроводах, трубах большого диаметра. Переход из одного вида течения в другое происходит из-за того, что одно течение теряет устойчивость, а другое его приобретает.