Витрата та швидкість руху рідини

ТЕМА 3: ОСНОВИ ГІДРОДИНАМІКИ

3.1 Витрата та швидкість руху рідини

3.2 Види руху рідини

3.3 Рівняння нерозривності (суцільності) потоку

3.4 Рівняння Бернуллі для потоку ідеальної і реальної рідини

Витрата та швидкість руху рідини

Площина живого перерізу потоку (S) – це поперечний переріз потоку, який перпендикулярний напрямку руху рідини (переріз трубопроводу).

Витрата – це кількість рідини, що протходить крізь площину живого перерізу потоку за одиницю часу; вимірюється в одиницях об’єму, маси та ваги, віднесених до одиниць часу. Розрізняють такі види витрат:

ü Об ’ємна витрата – це об'єм рідини, який проходить через площину живого перерізу потоку за одиницю часу

; [ ]

де: Q - об ’ємна витрата;

V – об’єм рідини;

t – час.

ü Масова витрата -це маса рідини, яка проходить через площину живого перерізу потоку за одиницю часу

; [ ]

де: М - масова витрата;

m – маса рідини;

t – час.

ü Вагова витрата - це вага рідини, яка проходить через площину живого перерізу потоку за одиницю часу

; [ ]

; [ ]

де: m – маса рідини;

g – прискорення вільного падіння;

t – час;

r - густина рідини;

Q - об’ємна витрата.

Змочений периметр (П) – це частина периметра живого перерізу, на якій рідина стикається з твердими стійками.

Гідравлічний радіус ( ) – відношення площі живого перерізу до змоченого периметра.

= [ м ], = [ м ],

Гідравлічний радіус не є геометричним радіусом, так як геометричний радіус труби

r = , а гідравлічний R ≠ r = .

Середня лінійна швидкість – визначається як об’ємна витрата через одиницю живого перерізу потоку.

ω = , [ ]

Масова швидкість – визначається як масова витрата рідини через одиницю живого перерізу потока.

U = = ρ ω, [ ]

Види руху рідини

Сталий рух рідини – це такий рух рідини, при якому швидкість потоку (ω) і

тиск (р) в будь-якій його точці не змінюється в часі (t).

Несталий рух рідини – рух рідини, при якому швидкість потоку (ω) і тиск (р) в будь-якій його точці змінюється в часі (t).

Рівномірний рух рідини – це сталий рух рідини, при якому площини живих перерізів (S) і середня швидкість потоку (ω) не змінюється за його довжиною (l).

Нерівномірний рух рідини - це сталий рух рідини, при якому площини живих перерізів (S) і середня швидкість потоку (ω) змінюється за його довжиною (l).