Гидравлические сопротивления

Средний , в точке

Пьезометрический уклон – падение потенциального напора, приходящегося на единицу длины.

Средний , в точке

Если участок потока цилиндрический, то скоростной напор на этом участке постоянен, то и напорная и пьезометрическая линии параллельные и прямые (потери линейно зависят от длины).

3.8 Гидравлические сопротивления.

Природа гидравлических сопротивлений – преодоление сил молекулярного взаимодействия (можно назвать гидравлическим трением).

Мера гидравлического соединения – потеря удельной энергии жидкости или напора.

Классификация гидравлических соединений.

Все сопротивления можно разбить на две группы:

• потери энергии или напора по длине на трение о стенки и внутри потока ()
• местная потеря энергии или напора, связанная с деформацией струи ()

Принцип наложения потерь – полная потеря определяется суммированием всех потерь  - выполняется, если между местными сопротивлениями есть прямая ставка большая или равная 10ти диаметрам.

Опытное определение потерь.

Потери по длине можно определить из уравнения Бернулли: ; - если известно давление.

Существуют и расчетные методы определения потерь, с которыми мы познакомимся.

Расчетное определение потерь по длине.

Основное уравнение равномерного движения.

Рассмотрим случай равномерного движения жидкости.

Равномерное движение – движение без ускорений, следовательно, поток имеет цилиндрическую форму потока, следовательно, .

 - касательные напряжения от трения по поверхности и внутри потока (эквивалентная величина).

Силы касательные в сечениях и нормальные к боковой поверхности не дают проекций на ось S.

Сил инерции нет, т.к. движение равномерное.

 - гидравлический радиус

Уравнение Бернулли для сечении 1 и 2 дает:

 - основное уравнение равномерного движения.

;  - основное уравнение равномерного движения.

Другие виды основного уравнения движения.

Если (во многих случаях, хотя и не всегда), то из уравнения равномерного движения получим