2015-07-03
336
Уравнение Бернулли выражает закон сохранения энергии в механической форме для потока жидкости. Для участка 1-2 элементарной струйки (площадь поперечного сечения бесконечно мала) реальной (вязкой) несжимаемой жидкости (рис.2.1) при установившемся движении уравнение Бернулли имеет следующий вид:
(2.1)
где Zq - удельная потенциальная энергия (энергия положения или иначе, работа сил тяжести); Z - геометрическая высота; q - ускорение силы тяжести; 
- удельная потенциальная энергия давления; 
удельная кинетическая энергия; 
- удельная суммарная потеря энергии на преодоление сопротивлений на участке 1-2:
Таким образом, в уравнении (2.1) энергия удельная, т.е. отнесенная к I H веса жидкости.
При протекании жидкости в трубе в слагаемое кинетической энергии уравнения (2.1) следует ввести поправочный множитель - коэффициент a. учитывающий неравномерность эпюры скорости в поперечном сечении трубы. Тогда для участка 1-2 трубы уравнение Бернулли запишем следующим образом:
(2.2)
Рис.2.1 Схема различных напоров на участке элементарной струйки
|
|
|
При ламинарном движении жидкости в трубах a = 2, при турбулентном движении a = 1,02 ¸ 1,04. В практике чаще наблюдается турбулентное движение в трубах, а в инженерных расчетах приближенно принимают a= 1.
Из уравнения (2.2) следует, что статическое давление Р изменяется не только под влиянием сопротивления , но и в результате изменения скорости V1, т.е. изменения площади сечения трубы, поскольку Q = V1 F1=const.
Описание установки/
Рабочий участок гидростенда (см. описание гидростенда) для данной лабораторной работы представляет собой трубу переменного сечения (рис.2.2). Для измерения статического давления жидкости в трех сечениях (сечения I, II, III) в стенке трубы имеются отверстия с трубками, соединенные с пьезометрами. Для измерения, полного давления на оси трубы в тех же сечениях установлены изогнутые трубки, соединенные с соответствующими пьезометрами. Таким образом, разница столбиков жидкости 
в пьезометре полного давления и в пьезометре статического давления соответствует максимальной скорости на оси трубы.
Рис. 2.2. Экспериментальный участок – труба переменного сечения
