Потери напора, местные сопротивления

Рассмотрим потерю механической энергии потоком, находящемся в неподвижном русле, обусловленную работой только сил трения, возникающих в реальной жидкости при ее движении. Именно эта потеря энергии h_fучитывалась при рассмотрении уравнения Бернулли (широко употребляется обозначение ее h_w).

Различают два вида потерь напора h_f. Потери напора, обусловленные сопротивлением движению жидкости со стороны внутренней поверхности русел (касательными напряжениями, действующими со стороны твердых границ на поток), при равномерном движении пропорциональны длине l участка русла (канала, трубопровода), поэтому их называют потерями напора по длинеи обозначают через h_ℓ или h_дл.

Потери напора при резкоизменяющемся движении связаны с изменением скорости по величине или направлению, сопровождающемся образованием водоворотных областей. Потери напора при резкоизменяющемся движении считаются сосредоточенными в месте, где поток деформируется, и их называют местными потерями напора; каждую из местных потерь будем обозначать в обобщенном виде через h_м.

Участок, где поток претерпевает резкую деформацию (изменение скорости), называется местным сопротивлением. К местным сопротивлениям относятся внезапное расширение, внезапное сужение, поворот, вход в трубу из резервуара, выход из трубы под уровень, задвижка, тройник и др. В дальнейшем местную потерю напора на конкретном сопротивлении будем обозначать соответствующим индексом: h_вн.р., h_вн.с., h_пов., h_вх., h_вых и т.п.

Таким образом, в общем случае для участка потока (например трубопровода) можно записать:

∑ h_{f =}∑ h_{ℓ +}∑ h_м.

Потери напора в первую очередь зависят от скорости движения жидкости и режима движения.