Уравнение Бернулли.
Режим течения жидкости.
Ламинарный. Характеризуется отсутствием завихрений в потоке, когда траектория движения параллельна. Частицы совершают поступательные движения. Наблюдается данный режим при малых скоростях жидкости, течений в узких каналах, при течении вязкой жидкости. Увеличение скорости может привести к турбулентному течению, жидкость совершает вращательные движения.
Для оценки режима течения исполняется критерии Рейнольдса.
- скорость жидкости
- геометрический размер канала
- кинематический коэффициент вязкости.
Re < 2300 – ламинарный режим
Re > 10000 – турбулентный режим.
Это первое уравнение неразрывности, второе же уравнение показывает связь между скоростью и давлением.
– геометрическая высота 1-го и 2-го сечения потока
– пьезометрическая высота
– скорость жидкости
– гидродинамический напор
Уравнение Бернулли для реального потока:
– коэффициент Кориолиса (учитывается неоднородность скоростного поля в сечении потока)
– уменьшение гидродинамического напора на участке 1-2 из-за гидравлического сопротивления участка.
Уравнение Бернулли выражаемое через единицу электрической энергии через кг.
Уравнение Бернулли для идеального потока:
Рисунок, иллюстрирующий уравнение Бернулли:
Потеря напора потоки, обусловленные гидравлическим сопротивлением.
Гидравлические сопротивления и соответственно потери напора подразделяют на потери по длине и местные потери.
Потери по длине обусловлены трением между слоями жидкости, движущимися с различными скоростями, а также трением потока у стенки канала. Потери по длине выражаются формулами:
Нормальные условия соотносят следующим основным параметрам состояния:
– коэффициент потерь по длине, зависит от шероховатости стенок начала, от вязкости жидкости
– диаметр канала
– скоростной напор
Для произвольного канала:
R – Гидравлический радиус
Потеря напора местных сопротивлений
– коэффициент местного сопротивления.
Местное сопротивление обусловлено расширениями, сужениями, поворотами канала, различными локализованными препятствиями.
Суммарная потеря напора складывается с потерями по длине и местных потерь:
Гидравлический уклон:
Геометрический уклон:
Пьезометрический уклон: