u dw
(вви-
ду малости dw , местные скорости в ее пределах можно считать одинаковы- ми). Расход потока представляет сумму таких элементарных объемов:
Q u dw, поскольку V Q , то
w w
u dw
V w . (22)
w
(На рисунке (см. рис. 17) среднюю скорость V можно изобразить как скорость одинаковую по всему сечению, и образующую прямоугольную эпюру).
Динамические параметры потока.
Важным динамическим параметром потока является количество дви- жения жидкости К, протекающей через сечение в единицу времени.
Получим выражение для К, считая поток установившимся. Для этого снова обратимся к вышерасположенному рисунку.
Количество движения в механике – это произведение массы тела на скорость. В нашем случае масса жидкости, протекающей сквозь элемент се-
чения dw в единицу времени, равна
m dwu
, а её количество движения
dwu u u 2dw . Следовательно, через все сечение количество движения жидкости будет равно сумме элементарных количеств движения, или
K u 2 dw
w
Как уже отмечалось ранее, в гидравлике принято параметры потока выражать через среднюю скорость. Ориентируясь на среднюю скорость, по- лучаем для количества движения величину:
KV V 2w
Фактическое количество движения не равно количеству движения рас- считанного по средней скорости. Используя поправочный коэффициент ,
можно представить выражение для K в виде
K KV
V 2w. Из этого
равенства можно получить формулу для определения поправочного коэффи- циента, так как:
u 2dw V 2 w,
w
то
u 2dw
w
V 2w
Убедимся, что 1. Имеем:
u 2dw ( V u) 2 dw ( V 2 2 V u u 2 ) dw
w w w
V 2 w 2V u dw u 2 dw.
w w
Но u dw 0 , поскольку расход, рассчитанный по местным скоро-
w
стям равен расходу по средней скорости. Следовательно:
u 2dw V 2 w u 2 dw.
w w
Поскольку
u 2dw 0 , то
w
u 2dw V 2 w
w
и значит
1. Величина
тем больше превосходит единицу, чем больше эпюра скоростей отличается от равномерной.
Достарыңызбен бөлісу: |