Н= z + p/(gρ) + (V2/2g). (6.1)
Элементарный весовой расход струйки
δQG = ρg(V*δS),
где V – скорость в сечении δS струйки.
Мощность элементарной струйки равна произведению δN = Н* δQG,
δN = H*δQG = (z + p/ρg + v2/2g)*ρg* V*δS (6.2)
Мощность потока – сумма мощностей элементарных струек в потоке
(6.3)
Учитывая, допущение о том, что гидростатический напор для всех элементарных струек в сечении потока есть величина постоянная, получим мощность потока
(6.4)
Мощность потока - основная энергетическая характеристика плоской модели потока вязкой несжимаемой жидкости.
Средний напор потока определяется при делении мощности потока на весовой расход потока, определенный по средней скорости QG=ρg*Vср*S.
Средний напор - это удельная механическая энергия потока единицы веса в данном сечении
Коэффициент Кориолиса
Умножив и разделив последний член на V , получим третью степень скорости в знаменателе
|
|
(6.6)
где α – безразмерный коэффициент Кориолиса, учитывающий неравномерность распределения скоростей и равный
(6.7)
Умножив числитель и знаменатель на ρ/2, получим
Коэффициентом Кориолиса называется отношение удельной кинетической энергии потока в данном сечении, определенной по действительным скоростям, к кинетической энергии потока, определенной в том же сечения по усредненной скорости и равномерном распределении скоростей, поскольку интеграл – масса потока в данном сечении.
Энергобаланс потока
Рис.6.3. Энергобаланс потока
В двух живых сечения потока мощность обозначим, как N1 и N2. Это будет энергия, проносимая потоком через сечения канала S1 и S2 в единицу времени.
Если жидкость невязкая
N1=N2 ,
если жидкость вязкая из-за потерь энергии между сечениями
N1>N2 ,
Разность между значениями мощности в сечениях 1 и 2 это потери на трение, мощность на преодоление гидравлических потерь
NП=N1 - N2.
N1 и N2 характеризуют состояние полной энергии в сечениях, NП потери энергии потока между сечениями.
Поделив величины этого уравнения на весовой расход, получим