Энергетические параметры потока
Энергетическими параметрами потока являются: 1) Удельная (отне- сенная к единице веса) механическая энергия жидкости в данном сечении H ;
альная энергия
Hп . Получим выражения этих параметров через среднюю
скорость потока и давление.
Кинетическая энергия, вычисленная по средней скорости, определяется формулой:
( Eк ) V
mV 2
2
QV
2
2
V 3w
2
Однако,
( Eк ) V
не равна фактической кинетической энергии, так как
вместо местных скоростей мы используем среднюю фиктивную скорость.
Фактическая кинетическая энергия равна:
u 2
Eк u dw
w 2
u
2 w
3dw .
Фактическую кинетическую энергию можно определить и через сред- нюю скорость, если ввести поправочный коэффициент :
Eк ( Eк ) V
V 3w .
2
Из равенства кинетических энергий определенных по u и V получим формулу для определения поправочного коэффициента :
u 3dw
w
V 3w
Как и этот коэффициент больше единицы. В гидравлике можно
встретить различные названия поправочного коэффициента : коэффициент кинетической энергии; корректив скорости; коэффициент Кориолиса. Мы будем использовать наиболее распространенное название - коэффициент Ко- риолиса.
После деления величины Eк
на вес
g Q gV w
жидкости, проте-
кающей сквозь сечение в единицу времени, получаем выражение для Hк :
V 2
Потенциальная энергия жидкости
Еп , протекающей через сечение по-
давления
Ед и потенциальной энергии положения
Епол . Для их определения
рассмотрим поток в трубе оборудованной пьезометрической трубкой (рис.
18) (пьезометрическая трубка – прозрачная трубка, присоединяемая к от- верстию в стенке канала или трубопровода для измерения давления жидко- сти).
Рис. 18. Схема к расчету потенциальной энергии напорных потоков
Потенциальная энергия положения выражает возможность совершения жидкостью работы при ее снижении до условного уровня О – О, который на- зывается плоскостью сравнения. По аналогии с потенциальной энергией тела
поднятого на высоту h, которая равна m g h , потенциальная энергия положе-
ния жидкости протекающей через сечение в единицу времени будет равна:
Епол
m g z V w g z ,
а потенциальная энергия давления –
Достарыңызбен бөлісу: |