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).