8.Живое сечение потока и его элементы. Эквивалентный диаметр.

Живым сечением ω (м²) называют площадь поперечного сечения потока, перпендикулярную к направлению течения.

Смоченный периметр χ ("хи") - часть периметра живого сечения, ограниченное твердыми стенками

Расход потока Q - объем жидкости V, протекающей за единицу времени t через живое сечение ω.

Средняя скорость потока υ -

Гидравлический радиус потока R - отношение живого сечения к смоченному периметру

Течение жидкости может быть установившимся и неустановившимся. Установившимся движением называется такое движение жидкости, при котором в данной точке русла давление и скорость не изменяются во времени

υ = f(x, y, z) P = φ f(x, y, z)

неустановившимся или нестационарным

υ = f₁(x, y, z, t) P = φ f₁(x, y, z, t)

9.Понятие движения жидкости. Линия тока и элементарная струйка.

Л иния тока это кривая, в каждой точке которой вектор скорости в данный момент времени направлены по касательной.

Трубка тока - трубчатая поверхность, образуемая линиями тока с бесконечно малым поперечным сечением. Часть потока, заключенная внутри трубки тока называется элементарной струйкой.

10.Уравнение бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.

Рассмотрим трубопровод переменного диаметра, расположенный в пространстве под углом β.

Выберем два сечения: 1-1 и 2-2. Вверх по трубопроводу от первого сечения ко второму движется жидкость, расход которой равен Q.

Для измерения давления жидкости применяют пьезометры - тонкостенные

стеклянные трубки, в которых жидкость поднимается на высоту   .

Еще трубка Пито.

уравнение Бернулли:

или

С энергетической точки зрения:

z1 и z2 - удельные энергии положения;  - удельные энергии давления;  - удельные кинетические энергии в тех же сечениях.

Следовательно, согласно уравнению Бернулли, полная удельная энергия идеальной жидкости в любом сечении постоянна

11. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости

Уравнение Бернулли для реальной жидкости будет иметь вид:

12. Виды движения жидкости. Расход жидкости.

Ламинарное течение — течение, при котором жидкость или газ перемещается слоями без перемешивания и пульсаций.

Турбулентное движение является неустановившимся движением. Турбулентный режим наблюдается при больших скоростях, при этом происходит интенсивное перемешивание частиц.

Расход воды (в водотоке) — объём воды, протекающей через поперечное сечение водотока за единицу времени.

13,14.Ламинарное(Турбулентное) движение жидкости. Число Рейнольдса и его критическое значение.

ламинарным - слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и без пульсации скорости и давления. При ламинарном течении жидкости в прямой трубе постоянного сечения все линии тока направлены параллельно оси трубы, при этом отсутствуют поперечные перемещения частиц жидкости.

Турбулентным называется течение, сопровождающееся интенсивным перемешиванием жидкости с пульсациями скоростей и давлений. Переход от ламинарного режима к турбулентному наблюдается при при критической υ _кр.

где ν - кинематическая вязкость; k - безразмерный коэффициент; d - внутренний диаметр трубы. коэффициент k критическим числом Рейнольдса Re_кр и

для труб круглого сечения Re_кр = 2300.

При Re < Re_кр течение является ламинарным, а при Re > Re_кр течение является турбулентным.