Реальной жидкости при установившемся движении
Реальная вязкая жидкость характеризуется наличием сил трения, которые возникают при ее движении. Силы трения в потоке жидкости, состоящем из множества элементарных струек, играют двоякую роль: в о-п е р в ы х, благодаря работе сил трения часть механической энергии жидкости переходит в тепло, которое рассеивается; это обстоятельство должно способствовать уменьшению механической энергии жидкости вдоль струйки (вниз по течению); во-вторых, в связи с действием сил трения между отдельными элементарными струйками создаются такие условия, при которых механическая энергия одной струйки в общем случае передается другой (соседней) струйке; получается как бы диффузия механической энергии через боковые поверхности струек; в результате возникает поток энергии, движущейся поперек потока жидкости. Как показывает более подробное рассмотрение вопроса, движение (диффузия) энергии происходит от центральной части потока к стенкам русла. За счет этого обстоятельства удельная энергия центральных струек потока уменьшается по их длине (на некоторую величину АЕ); удельная же энергия периферийных (пристенных) струек соответственно возрастает (на величину ).
Учитывая сказанное и имея в виду пояснения, приведенные в § 3-15, уравнение баланса энергии для элементарной струйки реальной жидкости следует записать в виде
(3-68)
или в виде [см. (3-65)]
(3-69)
где , и — соответственно удельные энергии (полные) для живых сечений струйки 1—1и 2—2 (живоесечение 1—1 расположено выше по течению сечения 2—2); — мера полной механической энергии, теряемой (переходящей в тепло в связи с работой сил трения) единицей веса жидкости при перемещении ее вдоль данной элементарной струйки от живого сечения 1—1до живого сечения 2—2. Можно сказать, что есть потеря удельной энергии, обусловленная трением. Величину называют потерей напора (имеется в виду потеря полного напора).
Только для некоторых струек можем получить = 0, причем уравнение (3-69) для этих струек запишется в виде
(3-70)
где оказывается равным
(3-70)
В общем же случае причем приходится различать: а) потерю напора от сечения 1—1 до сечения 2—2, равную и б) снижение напора на пути от сечения 1-1 до сечения 2-2 ,равное
Пояснив таким образом уравнение баланса энергии (уравнение Бернулли), относящееся к элементарной струйке реальной жидкости, далее распространим это уравнение на целый поток реальной жидкости, состоящий из множества струек. Однако прежде чем обратиться к этой задаче, остановимся вначале (в §3-17 и 3-18) на рассмотрении двух вспомогательных положений, используемых при переходе от элементарной струйки к целому потоку. Дополнительно в § 3-19 рассмотрим еще понятие о полном капоре, относящемся к целому потоку.
Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 592;