15.Уравнение Бернулли для потока жидкости с поперечным сечением конечных размеров.

При переходе от элементарной струйки идеальной жидкости к потоку реальной (вязкой) жидкости, имеющему конечные размеры, необходимо учесть неравномерность распределения скоростей по сечению, а также потери энергии (напора). Из–за неравномерного распределения скоростей по поперечному сечению приходится вводить в рассмотрение среднюю по сечению скорость .

Таким образом, уравнение Бернулли для потока конечного размера отличается от такового для элементарной струйки тем, что здесь скоростной напор, определяемый средней скоростью, дополнен коэффициентом ,, носящим название коэффициента Кориолиса.

представляет собой отношение действительной кинетической энергии потока в данном сечении к кинетической энергии того же потока и в том же сечении, но при равномерном распределении скоростей.

Величина этого коэффициента зависит от степени неравномерности распределения скорости по сечению. Этот коэффициент всегда > единицы (за исключением случая, когда местные скорости в данном сечении равны между собой, тогда =1) и при обычном распределении скоростей равняется 1,1;

16 Виды гидравлических сопротивлений.

Различают два вида гидравлических сопротивлений:

-трения

-местные гидравлические сопротивления

При движении жидкости по трубе между нею и стенками трубы возникают дополнительные силы сопротивления, в результате чего частицы жидкости, прилегающие к поверхности трубы, тормозятся. Это торможение вследствие вязкости жидкости передается следующим слоям.

Потери напора, затрачиваемые на преодоление сопротивления трения, носят название потерь напора на трение по длине (линейные потери напора) и обозначают h_тр.

Потери напора на трение h_тр при движении жидкости по трубам могут зависеть от следующих факторов:

- диаметра трубы d и ее длины ;

- физических свойств жидкости (плотности и вязкости );

- средней скорости жидкости в трубе ;

- средней высоты выступов поверхности на стенках трубы.

резкие изменения сечения также оказывают сопротивление движению жидкости и вызывают потери энергии (напора). Существуют и другие причины, вызывающие потери напора: внезапное сужение, расширение, изменение направления движения жидкости и т.п.

Потери напора, вызываемые резким изменением конфигурации границ потока, называют местными потерями напора или потерями напора на местные сопротивления и обозначают h_м.

Следовательно, потери напора при движении жидкости складываются из потерь напора на трение и потерь напора на местные сопротивления, т.е.

h_н=h_тр+h_м . (5.1

Для определения потерь на трение пользуются формулой Дарси – Вейсбаха

. (5.2)

Из формулы (5.2) следует, что потеря напора на трение по длине возрастает с увеличением средней скорости потока и длины рассматриваемого участка трубы и обратно пропорциональна ее диаметру. Неизвестный безразмерный коэффициент называется коэффициентом гидравлического трения ( к – т Дарси).

Формула для определения потерь напора на местное сопротивление имеет вид:

, (5.3)

где - безразмерный коэффициент, или коэффициент местных потерь;

- скорость потока после перехода через местное сопротивлении