Ед m g h Q g h V w g h ;
так как
p g h
или
h p
g
, то
Ед V w p .
Еп Епол Ед
V w( g z p) .
После деления величины потенциальной энергии жидкости на вес жид-
кости, протекающей через сечение в единицу времени ражение для удельной потенциальной энергии:
V wg , получаем вы-
Поскольку
п g
H Hп Hк , то
H z p
g
V 2
2g
. (25)
В гидравлике параметр Н называется напором потока в данном сече- нии, Hп – пьезометрическим напором, Нк – скоростным напором.
Напор Н представляет собой механическую энергию жидкости, отне-
сенную к единице веса. Поскольку единицей измерения механической энер- гии является Ньютон.метр, а веса Ньютон, то единицей измерения напора является метр.
Основные уравнения гидравлики
Уравнение расхода
Уравнение расхода выражает закон сохранения массы применительно к потокам жидкости, удовлетворяющим двум условиям: 1) Поток является ус- тановившимся; 2) На рассматриваемом участке поток не обменивается жид- костью с окружающей средой (не имеет ответвлений).
Установим вид этого уравнения. Для этого представим себе контроль- ную поверхность, состоящую из сечения 1 – 1, боковой поверхности потока и сечения 2 – 2 (рис. 19).
В единицу времени в объем 1 – 2, ограниченный контрольной поверх- ностью, втекает жидкость, масса ко-
торой равна
1 Q1
(через боковую
ке установившегося потока плотность жидкости не изменяется с течением времени. Поэтому и масса жидкости в неизменном объеме 1 – 2 также долж- на оставаться неизменной. Но, согласно закону сохранения массы ( При лю- бых процессах, происходящих в изолированной системе, которая не обмени- вается с внешней средой ни энергией, ни веществом, масса этой системы не изменяется), это возможно только в том случае, если в единицу времени че- рез сечение 2 – 2 из объема 1 – 2 вытекает жидкость, масса которой равна
1 Q1.Поскольку через сечение 2 – 2 в единицу времени протекает жидкость,
масса которой
2 Q2 , то получается, что должно выполняться равенство:
1 Q1 2 Q2 .
В установившихся потоках давление в разных сечениях различается не столь сильно, чтобы это могло привести к заметному изменению плотности жидкости (жидкость мало изменяет плотность при изменении давления). По-
|