Уравнение Бернулли для струйки реальной жидкости потока реальной жидкости. Режимы движения жидкости

.

(7.5)

Заменить в уравнении Бернулли для потока удельную кинетическую энергию на можно, если ввести коэффициент кинетической энергии (коэффициент Кориолиса)

.

(7.6)

В этом случае

.

(7.7)

Коэффициент определяется для всех практически значимых случаев течения потока экспериментально и характеризует отношение действительной кинетической энергии массы жидкости, протекающей через живое сечение потока, к кинетической энергии той же массы жидкости, вычисленной по средней скорости потока в сечении.

		Условия движения жидкости
		- при прямолинейном турбулентном течении в трубах;
		- при прямолинейном турбулентном течении в открытых каналах;
		- при прямолинейном ламинарном течении в трубах (теоретическое решение).

Вводя в рассмотрение средние значения геометрического напора z и пьезометрического напора , запишем для плавно изменяющегося потока, ограниченного жесткими стенками (канал, русло, трубопровод) уравнение Бернулли

.

(7.8)

Графическое толкование уравнения Бернулли для потока вязкой жидкости в предположении, что потери напора h линейно зависят от длины канала, приведено на рис. 7.2, где - потери напора на участке между сечениями 1-2, 1-3, 1-4 соответственно. Линия полного напора в этом случае не остается горизонтальной, как при движении идеальной жидкости, а представляет линию нисходящую по направлению движения потока.

Для характеристики потерь напора на регулярном участке потока используют понятие гидравлического уклона. Гидравлический уклон – это величина средних потерь напора на единицу длины канала

.

(7.9)

Локальное гидравлического уклона характеризует скорость уменьшения полного напора потока по направлению его движения

.

(7.10)

Рис.7.2.

Классификация потерь напора

Потери напора при движении вязкой жидкости подразделяют на:

· потери напора на преодоление гидравлического сопротивления по длине, которые пропорциональны длине участков русла или трубы, направляющей движение потока;

· потери на преодоление гидравлических сопротивлений в пределах коротких участков, на которых имеются различные конструктивные нерегулярности – резкое сужение или расширение русла, внезапное увеличение или уменьшение диаметра трубы, поворот трубы или русла, устройства входа или выхода, трубопроводная арматура ( краны, задвижки, разветвления и т.д.).

(7.11)

Обычно потери напора определяют через скоростной напор и соответствующий коэффициент сопротивления

,

(7.12)

.

(7.13)

Большинство зависимостей для определения коэффициентов сопротивления или их конкретные значения установлены экспериментальным путем. На значения коэффициентов сопротивления влияет множество факторов:

· конструктивные формы и размеры;

· шероховатость стенок канала или трубы;

· скоростной режим течения жидкости;

· положение управляющих элементов запорной арматуры.

Одна из общих формул для определения потерь по длине – формула Дарси-Вейсбаха, для круглых труб имеет вид

,

(7.14)

где - коэффициент гидравлического трения;

l - длина трубопровода;

d – диаметр трубы.

Очевидно, что в этом случае .

Коэффициенты местного сопротивления определяются исключительно экспериментальным путем и их значения можно найти в справочниках и учебниках. Обычно в формуле (7.12) коэффициент определяется применительно к скоростному напору за местным сопротивлением (рис.7.3)

Рис. 7.3