vooluhulk, niisutatud perimeeter, hüdrauliline raadius, mahu- ja kaaluvoolukiirus, keskmine voolukiirus

Kõik vedelikuvoolud jagunevad kahte tüüpi:

1) surve - ilma vaba pinnata;

2) mittesurve - vaba pinnaga.

Kõigil vooludel on ühised hüdroelemendid: voolujooned, vaba ala, voolukiirus, kiirus. Siin on nende hüdrauliliste terminite lühike sõnastik.

vaba pind - see on vedeliku ja gaasi vaheline liides, mille rõhk on tavaliselt võrdne atmosfäärirõhuga (joonis 7a). Selle olemasolu või puudumine määrab voolu tüübi: survevaba või rõhk. Rõhuvoogusid täheldatakse reeglina veetorudes (joonis 7, b) - need töötavad täisristlõikega. Survevaba - kanalisatsioonis (joon. 7, c), milles toru ei ole täielikult täidetud, voolul on vaba pind ja see liigub raskusjõu mõjul, toru kalde tõttu.

Voolujoon on lõpmatu väikese ristlõikepindalaga elementaarne voo nire. Voog koosneb joakimbust (joonis 7d).

Puhas voolu ala (m2) - on voolujoontega risti oleva voolu ristlõikepindala (vt joonis 7d).

voolukiirus q(või K) on vedeliku maht V vooluala läbimine ajaühikus t :

q = V/t.

Vooluühikud SI-s m3/s ja muudes süsteemides: m3/h, m3/päevas, l/s.

Keskmine voolukiirus v (Prl) - on vooluhulga jagatis avatud alaga:

Veevooluhulgad hoonete veevarustus- ja kanalisatsioonivõrkudes on tavaliselt suurusjärgus 1 Prl.

Järgmised kaks terminit viitavad mitterõhuvooludele.

niisutatud perimeeter (m) - see on vooluala perimeetri osa, kus vedelik puutub kokku tahkete seintega. Näiteks joonisel fig. 7 , väärtuses on ringikaare pikkus, mis moodustab voolu vaba osa alumise osa ja on kontaktis toru seintega.

Hüdrauliline raadius R (m) - see on vormi suhe, mida kasutatakse gravitatsioonivoolude valemites arvutatud parameetrina.

Teema 1.3: „Vedeliku väljavool. Lihtsate torustike hüdrauliline arvutus»

Voolake pideva rõhu all läbi õhukese seina väikeste aukude. Väljavool ebatäiusliku kokkusurumise korral. Aegumine alla taseme. Väljavool läbi düüside konstantsel rõhul. Aegumine aknaluugi alt horisontaalsalves.

Auk loetakse väikeseks, kui selle kõrgus ei ületa 0,1 H, kus
H– vedeliku vaba pinna ülejääk ava raskuskeskme kohal (joonis 1).

Sein loetakse õhukeseks, kui selle paksus d< (1,5…3,0) d(vt joonis 1). Kui see tingimus on täidetud, ei mõjuta d väärtus avast vedeliku väljavoolu olemust, kuna voolav vedelikujuga puudutab ainult augu teravat serva.

Riis. 1. Vedeliku väljavool aukust
õhukeses seinas

Kuna vedelikuosakesed liiguvad augu suunas mööda inertsjõudude kõverjoonelisi trajektoore, surutakse august välja voolav juga kokku. Inertsiaalsete jõudude toimel jätkab juga kokkutõmbumist ka pärast august väljumist. Nagu katsed näitavad, täheldatakse suurimat joa kokkusurumist c-c sektsioonis ligikaudu (0,5 ... 1,0) kaugusel. d ava sisendservast (vt joon. 1). Seda jaotist nimetatakse tihendatud. Selle sektsiooni joa kokkusurumisaste on hinnanguline surveaste e:

,

kus w c ja w on vastavalt joa kokkusurutud vaba osa pindala ja ava pindala.

Keskmine joa kiirus V c kokkusurutud sektsioonis c-c at R 0 = R at arvutatakse vastavalt valemile, mis on saadud D. Bernoulli võrrandist, mis on koostatud jaotiste I-I ja c-c jaoks (vt joonis 1):

,

kus j on augu kiiruse koefitsient.

Aukust voolava joa trajektoori võrrandi põhjal saadakse koefitsiendi j teine ​​avaldis:

Valemites (3) ja (4) on a Coriolise koefitsient, z on augu takistustegur, x i ja y i on joa trajektoori meelevaldselt võetud punkti koordinaadid, mõõdetuna augu keskpunktist.

Kuna rõhk kaob peamiselt ava lähedal, kus kiirused on piisavalt suured, siis avast välja voolates ainult lokaalne peakaotus.

Vedeliku vool K läbi augu on:

.

Siin m on ava voolutegur, mis võtab arvesse hüdraulilise takistuse ja joa kokkusurumise mõju vedeliku voolukiirusele. Võttes arvesse m avaldist, on valem (1.25) järgmine:

Aukude koefitsientide e, z, j, m väärtused määratakse empiiriliselt. On kindlaks tehtud, et need sõltuvad augu kujust ja Reynoldsi arvust. Kuid kõrgete Reynoldsi arvude korral (Re ³ 10 5) need koefitsiendid Re-st ei sõltu ning täiusliku juga kokkusurumisega ümarate ja kandiliste aukude puhul on need järgmised: e = 0,62…0,64, z = 0,06, j = 0,97 …0,98, m = 0,60…0,62.

Düüsi nimetatakse harutoruks pikkusega 2,5 d £ L n 5 naela d(joonis 2), mis on kinnitatud õhukese seina väikese augu külge, et muuta väljavoolu hüdraulilisi omadusi (kiirus, vedeliku voolukiirus, joa trajektoor).

Riis. 2. Väljavool läbi lahkneva
ja koonduvad pihustid

Düüsid on silindrilised (välis- ja sisemised), koonilised (koonduvad ja lahknevad) ja konoidsed, s.t. need on välja toodud aukust voolava joana.

Mis tahes tüüpi düüside kasutamine põhjustab vedeliku voolu suurenemist. K vaakumi tõttu, mis tekib düüsi sees kokkusurutud sektsiooni c-c piirkonnas (vt joonis 2) ja põhjustab voolurõhu tõusu.

Vedeliku keskmine kiirus düüsist V ja tarbimine K määratakse D. Bernoulli võrrandist saadud valemite järgi, mis on kirjutatud lõikude 1–1 jaoks (survepaagis) ja in-in (düüsi väljalaskeava juures, joon. 2).

Siin - düüsi kiiruse koefitsient,

z n - düüsi takistustegur.

Väljalaskeosa sisse-sisene puhul on joa kokkusurumise koefitsient e = 1 (selle ala otsik töötab täissektsiooniga), seega on düüsi voolukiirus m n = j n.

Düüsist välja voolava vedeliku voolukiirus arvutatakse valemiga (7) sarnase vormi järgi,

Hüdrodünaamika- hüdraulika osa, mis uurib vedeliku liikumisseadusi ja selle vastasmõju fikseeritud ja liikuvate pindadega.

Kui absoluutselt tahke keha üksikud osakesed on omavahel jäigalt seotud, siis sellised sidemed liikuvas vedelas keskkonnas puuduvad. Vedeliku liikumine koosneb üksikute molekulide äärmiselt keerulisest liikumisest.

3.1. Vedeliku liikumise põhimõisted

elav osaω (m²) tähistab voolu ristlõike pindala, mis on voolu suunaga risti. Näiteks toru elavaks osaks on ring (joonis 3.1, b); klapi avatud osa on muutuva siseläbimõõduga rõngas (joon. 3.1, b).

Riis. 3.1. Eluosad: a - torud, b - ventiilid

niisutatud perimeeterχ ("chi") - osa elusektsiooni perimeetrist, mis on piiratud kindlate seintega (joonis 3.2, esile tõstetud paksendatud joonega).

Riis. 3.2. niisutatud perimeeter

Ümmarguse toru jaoks

kui nurk on radiaanides või

voolukiirus K- vedeliku maht V voolab ajaühikus t läbi elulõigu ω.

Keskmine voolukiirus υ - vedeliku kiirus, mis määratakse vedeliku voolu suhtega K avatud alale ω

Kuna vedeliku erinevate osakeste liikumiskiirus on üksteisest erinev, siis liikumiskiirus keskmistatakse. Näiteks ümmarguses torus on kiirus toru teljel maksimaalne, toru seintel aga nulliga.

Hüdraulilise voolu raadius R- vaba sektsiooni ja niisutatud perimeetri suhe

Vedeliku vool võib olla ühtlane ja ebastabiilne. asutatud liikumine on vedeliku liikumine, milles kanali antud punktis rõhk ja kiirus ajas ei muutu

υ = f(x, y, z)

P = φ f(x, y, z)

Liikumist, mille puhul kiirus ja rõhk ei muutu mitte ainult ruumi koordinaatidest, vaid ka ajast, nimetatakse ebastabiilseks või ebastabiilseks.

υ = f 1 (x, y, z, t)

P = φ f 1 (x, y, z, t)

Sujuv(kasutatakse ebastabiilse liikumise korral) on kõver, mille igas punktis on kiirusvektor antud ajahetkel tangentsiaalselt suunatud.

Voolutoru- torukujuline pind, mille moodustavad lõpmata väikese ristlõikega voolujooned. Voolutorus sisalduvat osa voolust nimetatakse nirisema.

Riis. 3.3. Sujuv ja nirise

Vedelikuvool võib olla rõhu all või mitterõhu all. survepea voolu jälgitakse suletud kanalites ilma vaba pinnata. Suurenenud (madalama) rõhuga torustikes täheldatakse rõhuvoolu. Survevaba- vaba pinnaga vool, mida täheldatakse avatud kanalites (jõed, avatud kanalid, lõõrid jne). Sellel kursusel võetakse arvesse ainult rõhuvoolu.

Riis. 3.4. Muutuva läbimõõduga toru konstantsel voolul

Aine jäävuse ja voolu püsivuse seadusest tuleneb järjepidevuse võrrand hoovused. Kujutage ette muutuva vaba ristlõikega toru (joonis 3.4). Vedeliku vool läbi toru selle mis tahes sektsioonis on konstantne, st. Q 1 \u003d Q 2 \u003d konst, kus

ω 1 υ 1 = ω 2 υ 2

Seega, kui vool torus on pidev ja pidev, on järjepidevuse võrrand järgmine:

3.2. Bernoulli võrrand ideaalse vedeliku jaoks

Daniil Bernoulli võrrand, mis tuletati aastal 1738, on hüdrodünaamika põhivõrrand. See loob seose surve vahel P, keskmine kiirus υ ja piesomeetriline kõrgus z voolu erinevates osades ja väljendab liikuva vedeliku energia jäävuse seadust. See võrrand lahendab suure hulga probleeme.

Vaatleme muutuva läbimõõduga torujuhet, mis paikneb ruumis nurga β all (joonis 3.5).

Joon.3.5. Ideaalse vedeliku Bernoulli võrrandi tuletamise skeem

Valime vaadeldaval torujuhtmelõigul meelevaldselt kaks sektsiooni: lõik 1-1 ja lõik 2-2 . Torujuhtme kaudu esimesest sektsioonist teise liigub vedelik, mille voolukiirus on võrdne K.

Kasutatakse vedeliku rõhu mõõtmiseks piesomeetrid- õhukeseseinalised klaastorud, milles vedelik tõuseb kõrgusele. Igas sektsioonis on paigaldatud piesomeetrid, milles vedeliku tase tõuseb erinevatele kõrgustele.

Lisaks piesomeetrid igas sektsioonis 1-1 ja 2-2 paigaldatakse toru, mille painutatud ots on suunatud vedeliku voolu poole, mida nimetatakse pitot toru. Alates mõõdetuna tõuseb vedelik pitot-torudes ka erinevatele tasemetele piezomeetriline joon.

Piesomeetrilise joone saab konstrueerida järgmiselt. Kui jao vahel 1-1 ja 2-2 pane mitu sama piesomeetrit ja joonista kõver läbi neis olevate vedelikutasemete näitude, siis saame katkendliku joone (joon. 3.5).

Pitot' torude tasemete kõrgus suvalise horisontaaljoone suhtes 0-0 helistas võrdlustasand, saab olema sama.

Kui Pitot' torudes olevate vedelikutasemete näitude vahel tõmmatakse joon, on see horisontaalne ja peegeldab torujuhtme koguenergia tase.

Kahe suvalise sektsiooni jaoks 1-1 ja 2-2 Ideaalse vedeliku voolu korral on Bernoulli võrrandil järgmine kuju:

Kuna lõigud 1-1 ja 2-2 võetakse meelevaldselt, siis saab saadud võrrandi erinevalt ümber kirjutada:

Energia seisukohast tähistab võrrandi iga liige teatud tüüpi energiat:

z1 ja z2 on konkreetsed asendienergiad, mis iseloomustavad potentsiaalset energiat ristlõigetes 1-1 ja 2-2 ;
- rõhu potentsiaalset energiat iseloomustavad erirõhuenergiad samades lõikudes;
- erikineetilised energiad samades lõikudes.

Seetõttu, vastavalt Bernoulli võrrandile, ideaalse vedeliku kogu erienergia mis tahes ristlõikes on konstantne.

Bernoulli võrrandit saab tõlgendada ka puhtalt geomeetriliselt. Fakt on see, et võrrandi igal liikmel on lineaarne mõõde. Vaadates joonist 3.5, näete, et z1 ja z2 on lõikude geomeetrilised kõrgused 1-1 ja 2-2 võrdlustasandist kõrgemal; - piezomeetrilised kõrgused; - kiirkõrgused kindlaksmääratud lõikudel.

Sel juhul saab Bernoulli võrrandit lugeda järgmiselt: ideaalse vedeliku geomeetriliste, piesomeetriliste ja kiiruste kõrguste summa on konstant.

3.3. Bernoulli võrrand tõelise vedeliku jaoks

Bernoulli võrrand tõelise vedeliku voolu jaoks erineb võrrandist mõnevõrra

Fakt on see, et kui tõeline viskoosne vedelik liigub, tekivad hõõrdejõud, mille ületamiseks vedelik kulutab energiat. Selle tulemusena vedeliku kogu erienergia ristlõikes 1-1 on suurem kui kogu erienergia ristlõikes 2-2 kaotatud energia hulga järgi (joon. 3.6).

Joon.3.6. Bernoulli võrrandi tuletamise skeem reaalse vedeliku jaoks

Kaotatud energia või rõhk on näidatud ja sellel on ka lineaarne mõõde.

Bernoulli võrrand tõelise vedeliku jaoks näeb välja järgmine:

Jooniselt 3.6 on näha, et vedeliku liikumisel sektsioonist 1-1 kuni sektsioonini 2-2 kaotatud pea suureneb kogu aeg (kaotatud pea on tähistatud vertikaalse varjutusega). Seega on vedeliku algenergia tase esimeses sektsioonis teise sektsiooni jaoks nelja komponendi summa: geomeetriline kõrgus, piesomeetriline kõrgus, kiiruse kõrgus ja sektsioonide vahel kaotatud pea. 1-1 ja 2-2 .

Lisaks ilmusid võrrandisse veel kaks koefitsienti α 1 ja α 2, mis on nn. Coriolise koefitsiendid ja sõltuvad vedeliku voolurežiimist (α = 2 laminaarse režiimi korral, α = 1 turbulentse režiimi korral).

elav osa(ώ) on voolu ristlõige, mis asub normaalselt voolu keskmise kiiruse suunas ja on altpoolt piiratud kanaliga ja ülalt veepinnaga.

Avatud lõigu ja niisutatud perimeetri uurimiseks kasutatakse joondusi, kus . Kõigil nendel joondustel tehakse sügavuse mõõtmised teatud punktides (tabel 11).

Tabel 11 Läbilõike sügavuse mõõtmised

Mõõtmispunktide vaheline kaugus joondusel sõltub oja laiusest ja seda võetakse laiuselt 1–5 m – 0,5 m järel ja 5–10 m – 0,5–1,0 m järel.

Eluosa pindala määramiseks ehitatakse millimeetrilisele paberile iga sektsiooni ristlõikeprofiilid (joonis 5). Selguse huvides kasutatakse vertikaalset skaalat (sügavuse jaoks), mis on 10 korda suurem kui horisontaalne. Profiili kohal on kantud veetase ja mõõtmise kuupäev.

Joonis 5 Värava ristlõige

Vaba lõigu pindala määratakse geomeetriliste kujundite pindalade summana (trapetsikujuline ja täisnurksed kolmnurgad rannikust) järgmise valemi järgi:

kus b on mõõtepunktide vaheline konstantne kaugus, m;

b n – äärmuslike punktide vaheline kaugus, m;

H 1, H 2 .... H n– sügavus mõõtmispunktides, m.

Vaba lõigu pindala arvutatakse ülemise c), keskmise (c) ja alumise n) joonduse jaoks. Keskmine avatud ala arvutatakse järgmise valemi abil:

niisutatud perimeeter(χ) on jõe põhjajoone pikkus veepiiride vahel. See arvutatakse valemi abil täisnurksete kolmnurkade hüpotenuuside summana

+ 2 + ………

kus b 2 konstantne mõõtepunktide vaheline kaugus, m;

b n - äärmuslike punktide vaheline kaugus;

H 1, H 2, H n) on vertikaalide mõõtmise sügavus, m.

Niisutatud perimeetrit loetakse mööda ülemist v, keskmist c ja alumist n lõiku. Keskmine niisutatud perimeeter cp (m) arvutatakse valemiga

Cp = 0,25 (v +2 s + n).

Hüdrauliline raadius ( R) on seos vrd. Kanalite puhul, mille laius on märja perimeetri lähedal, R=H vrd.

kulu K(m 3 / sek) vett jões on vee hulk, mis voolab läbi ristlõike ühes sekundis

Veevoolu ja jõe valgala tundmine F, arvutage valamu moodul M(või q, l/sek 1 km 2).

Veemõõtepostid

Veetaseme (HC) kõrguse (H) vaatlemine jões toimub veemõõturilt. Eristada: vaia-, nagi-, automaat- ja muud veepostid. Nende vaatlusi tehakse tavaliselt kaks korda päevas - 8 ja 20 tundi.

hunnik veemõõtepost koosneb üksteisest teatud kaugusel jõgede põhja või kaldale ja piki joont löödavatest vaiadest (joonis 6). Kõige ülemisel on nr 1, seda ei ujuta isegi kõige kõrgemate üleujutuste ajal. Selle taga, jõele lähemal, on vaia nr 2 jne. Viimane, alumine hunnik aetakse jõe põhja, selle pea on alati üle ujutatud. Vaiapead tõusevad maapinnast mitte rohkem kui 10-15 cm.Mõõdetakse vaiade vaheline kaugus ja vaiad tasandatakse (ülejääk nende vahel ei ületa 40-50 cm).

Joonis 6 Vaia veemõõtur

Veetaseme kõrgust mõõdetakse kaasaskantava veemõõturi abil, mis asetatakse vaiapeale.

Rack Veemõõtejaam koosneb ühest või mitmest veearvesti siinist, mis on kindlalt kinnitatud konstruktsiooni seina või spetsiaalsete vaiade külge.

Automaatne veejaam. Reguleeritud jõgedele ja järsu veetaseme kõikumisega jõgedele paigaldatakse lisaks tavapärastele veemõõtepostidele pidevalt veetasemeid registreerivad salvestid. Valdai makkide paigaldamine toimub kõige sagedamini jõe kaldal raudbetoonist või puidust kaevu kohal asuvas väikeses putkas, mis on ühendatud jõega toitetoruga. Kaevus taastatakse sama veetase kui jões (joonis 7).

Joonis 7 Kaldasalvesti seadistamine

Hüdraulilistes arvutustes voolu ristlõike mõõtmete ja kuju iseloomustamiseks mõiste elav sektsioon ja selle elemendid: niisutatud perimeeter ja hüdrauliline raadius.

elav osa nimetatakse pinda voo sees, mis on tõmmatud tavaliselt voolujoonte külge.

Ümmarguse torujuhtme puhul, kui kogu ristlõige on vedelikuga täidetud, on elavaks osaks ringi pindala: (joonis 3.6).

Riis. 3.6. Vooluelemendid

niisutatud perimeeter nimetage seda vaba sektsiooni perimeetri osa, mille mööda vedelik puutub kokku torujuhtme seintega(joonis 3.6) . Niisutatud perimeetrit tähistatakse tavaliselt kreeka keeles (chi). Täielikult vedelikuga täidetud ümmarguse toru puhul on niisutatud ümbermõõt võrdne ümbermõõduga:

Hüdrauliline raadius nimetatakse vaba lõigu ja niisutatud perimeetri suhteks, st. väärtus

See väärtus iseloomustab konkreetset, s.o. märja perimeetri pikkuseühiku kohta avatud ala. Lihtne on järeldada, et suurima hüdraulilise raadiusega voolul, kui muud tegurid on võrdsed, mõjub märjale pinnale minimaalne hõõrdejõud.

Täielikult vedelikuga täidetud ümarate torude puhul on hüdrauliline raadius võrdne veerandiga läbimõõdust:

Hüdraulilise raadiuse kasutuselevõtt iseloomuliku mõõtmena võimaldab võrrelda sarnasuskriteeriumi (Re) järgi erineva vaba lõigu kujuga voolusid.

Vaadeldavad põhikontseptsioonid võimaldavad lahendada mitmesuguseid hüdraulika praktilisi probleeme.

Näide 3.1. Määrake torujuhtme voolukiirus. Läbimõõt, vee voolukiirus (kokkusurumatu vedelik) -.

Otsus. Soovitud kiirus.

Määrame elamise osa pindala:

Voolukiirus:

3.6. Vedeliku voolu impulsi võrrand

Hüdraulika on tehniline vedelike mehaanika, mis sageli kasutab inseneriprobleemide lahendamiseks lihtsustatud meetodeid. Paljudel juhtudel on hüdraulika praktiliste ülesannete lahendamisel mugav rakendada selliseid keskseid mehaanika mõisteid nagu impulss (impulssvõrrand) ja kineetiline energia.

Sellega seoses tuleb kaaluda võimalust arvutada vedeliku voolu impulss ja kineetiline energia keskmise kiiruse, mitte tegelike lokaalsete kiiruste järgi. See lihtsustab oluliselt hüdraulilisi arvutusi.

Materiaalse keha puhul, mille mass liigub kiirusel, väljendatakse jõu mõjust tingitud impulsi muutust ajas vektorvõrrandiga

kus on hoogu juurdekasv hoo tõttu.

Vedelik on materiaalne süsteem, seega saab mehaanika põhiseadust rakendada igale sellest eraldatud massile.

Rakendame seda mehaanika teoreemi vedelikuvoolu lõigule, mille voolukiirus on sektsioonide 1-1 ja 2-2 vahel (valitud sektsioon on varjutatud). Piirdume ainult vedeliku ühtlase liikumisega (joonis 3.7).

Aja jooksul liigub see jaotis jaotiste määratud asendisse. Nende elementide mahud ja sellest tulenevalt ka nende massid on samad, seega on impulsi juurdekasv võrdne

See impulsi suurenemine on tingitud kõigi välisjõudude impulssist, mis mõjutavad vedeliku mahtu jaotiste 1-1 ja 2-2 vahel. Valitud ruumalale rakendatavad välised jõud on kogu ruumala raskusjõud, esimeses ja teises sektsioonis olevad survejõud (normaalsed nendele sektsioonidele ja suunatud ruumala sisse), samuti toru seinte reaktsioon, mis koosneb surve- ja hõõrdejõud, mis jaotuvad külgpinna ruumalale.

Riis. 3.7. Impulsivõrrandi rakendamine

vedeliku voolule

Vaadeldava juhtumi impulsi võrrandi (3.7) saab kirjutada järgmiselt

Pärast lühendamist kuni

Koostades selle vektorvõrrandi projektsioonid kolmele koordinaatteljele, saame kolm algebralist võrrandit kolme tundmatuga - .

L. Euler pakkus välja mugava graafilise meetodi jõu leidmiseks. Kandes kõik valemis (3.?) olevad liikmed ühte suunda, saame seda esitada vektorite summana:

kus vektor on võetud vastupidise märgiga (st tegelikule vastupidises suunas). Selle avaldise (3.10) kohaselt saab jõudu leida, konstrueerides jõudude suletud hulknurga, nagu on näidatud joonisel fig. 3,7, a.

Analüüs näitab, et impulsi ja kineetilise energia arvutamisel keskmisest kiirusest on lubatud viga, mida saab arvesse võtta kahe koefitsiendi abil:

Boussinesqi koefitsient impulsi arvutamisel;

Coriolise koefitsient Bernoulli võrrandis kineetilise energia arvutamisel.

Mõlema koefitsiendi väärtus sõltub kiiruste jaotuse olemusest vedeliku voolu ristlõikes. Praktikas turbulentse liikumisviisiga Coriolise koefitsient ja Boussinesqi koefitsient. Seetõttu eeldatakse tavaliselt Siiski on üksikjuhtumeid, kui see jõuab suurte väärtusteni ja siis võib selle tähelepanuta jätmine põhjustada olulisi vigu.

Vedeliku voolu hüdraulilised omadused. Tarbimine.

elav osa vool on pind (ristlõige), mis on normaalne kõigi seda ületavate ja vedelikuvoolu sees paiknevate voolujoonte suhtes. Eluosa pindala on tähistatud tähega ω . Elementaarse vedelikuvoo jaoks kasutatakse mõistet elementaarvoolu elav osa (voolujoontega risti olev oja lõik), mille pindala on tähistatud dω.

niisutatud perimeeter vool - joon, mida mööda vedelik puutub kokku kanali pindadega antud elavas osas. Selle rea pikkus on tähistatud tähega c .

Survevoogude korral langeb niisutatud perimeeter kokku geomeetrilise perimeetriga, kuna vedeliku vool puutub kokku kõigi tahkete seintega.

Hüdrauliline raadius R vooluhulk on hüdraulikas sageli kasutatav väärtus, mis on vaba sektsiooni pindala suhe ω niisutatud perimeetrini c :

Rõhu liikumisel ümmarguse ristlõikega torus on hüdrauliline raadius võrdne:

,

need. veerand toru läbimõõdust või pool toru raadiusest.

Ristkülikukujulise ristlõikega mõõtmetega rõhuvaba voolu korral saab hüdraulilise raadiuse arvutada valemiga

.

Niisutatud perimeetri määramisel ei võeta arvesse vedeliku vaba pinda.

Vedeliku voolukiirus (vedeliku voolukiirus)- ajaühikus läbi vabavoolusektsiooni voolava vedeliku kogus.

Eristage mahu-, massi- ja kaaluvedeliku voolu.

Mahuline voolukiirus on vedeliku maht, mis voolab läbi vabavooluala ajaühikus. Tavaliselt mõõdetakse vedeliku mahulist voolukiirust m 3 / s , dm 3 /s või l/s . See arvutatakse valemi järgi

kus K - vedeliku maht,

W on läbi vooluala voolava vedeliku maht,

t on vedeliku vooluaeg.

Vedeliku massivoolukiirus on ajaühikus läbi vabavooluala voolava vedeliku mass. Massivoolu mõõdetakse tavaliselt kg/s, g/s või t/s ja määratakse valemiga

kus QM - vedeliku massivoolukiirus,

M on vedeliku mass, mis voolab läbi vabavooluala,

t on vedeliku vooluaeg.

Vedeliku massivoolukiirus on ajaühikus läbi vabavooluala voolava vedeliku mass. Kaaluvoogu mõõdetakse tavaliselt ühikutes N/s , KN/s . Selle määramise valem näeb välja selline:

kus QG - vedeliku massivoolukiirus,

G on läbi vabavooluala voolava vedeliku kaal,

t on vedeliku vooluaeg.

Kõige sagedamini kasutatav vedeliku mahuline voolukiirus. Arvestades asjaolu, et vool koosneb elementaarjugadest, siis voolukiirus koosneb ka elementaarvedeliku jugade kuludest dQ.

Voo tarbimine- vedeliku maht dW voo vaba osa läbimine ajaühikus. Seega:

Kui viimane avaldis on integreeritud üle voolu ristlõikepindala, saame vedeliku mahulise voolukiiruse valemi elementaarjugade voolukiiruste summana

Selle valemi rakendamine arvutustes on väga keeruline, kuna elementaarsete vedelikuvoogude voolukiirused voolu ristlõike erinevates punktides on erinevad. Seetõttu kasutatakse praktikas vooluhulga määramiseks sagedamini keskmise voolukiiruse mõistet.

Keskmine vedeliku voolukiirus V vrd antud sektsioonis on see voolukiirus, mida tegelikult ei eksisteeri, see on antud pingestatud sektsiooni kõikides punktides ühesugune, millega vedelik peaks liikuma nii, et selle voolukiirus oleks võrdne tegelikuga.