Теоретические основы работы

Для реальной жидкости, уравнение Бернулли имеет вид

,

где r – плотность жидкости, кг/м³;

V – скорость движения жидкости, м/с;

Р – статическое давление, Па;

h – нивелировочная высота жидкостной струи над уровнем её отсчета, м;

g – ускорение силы тяжести, м/с²;

D Р _n – потери давления, на рассматриваемом участке, Па;

a – коэффициент кинетической энергии (коэффициент Кариолиса), оп­ределяемый различиями средних по сечению местных скоростей течения жид­кости.

Уравнение Бернулли называют также основным уравнением гидро­динамики, его физический смысл следующий: «Давление жидкости, текущей по трубе, больше там, где скорость движения жидкости меньше, и обратно: давление меньше там, где скорость движения жидкости больше» [3, с. 350-352]. Этот закон назван по имени швейцарского физика и математика Даниила Бернулли (1700-1782).

Часто уравнение Бернулли записывают в несколько измененном виде

,

где – скоростная высота столба жидкости, являющаяся мерой скоростного напора струи жидкости, м;

– пьезометрическая высота столба жидкости в струе, характеризующая статическое давление, м;

h – нивелировочная высота струи над нулевым уровнем отсчета;

Н – полная гидравлическая высота (полное давление в жид-
кости), м.

Это выражение читается так: «Полная гидравлическая высота столба жидкости, характеризующего его полное давление, складывается из суммы скоростной, статической и нивелировочной высоты и не изменяется при те­чении идеальной жидкости». Полная механическая энергия жидкости не исче­зает, а лишь перераспределяется между указанными тремя составляющими. Если скоростной напор потока перевести в статическое давление пу­тем торможения струи, то давление в этом месте будет равно полному давле­нию равному

. (3.14)

В горизонтально расположенной трубе, во всех сечениях которой нивелировочная высота одинакова, она суммируется с константой в правой части уравнения (3.1). В этом случае разность полного и статического давлений равна динамическому напору, т.e.

P * – P _о.= . (3.15)

Все три составляющие полного давления равноправны в его создании. В частности, машины для повышения давления (насосы) могут увеличивать любую из этих составляющих.