Головна |
Перетин потоку, у всіх точках якого лінії струму нормальні до цієї поверхні, називається живим перетином потоку. Площа живого перетину потоку дорівнює сумі площ живих перетинів елементарних цівок
Довжина лінії, по якій рідина в живому перетині стикається з твердими поверхнями, що обмежують потік, називається змоченим периметром. При напірному потоці довжина змоченого периметра дорівнює довжині всього периметра живого перетину. У безнапірних потоках змочений периметр дорівнює довжині лінії живого перетину, що стикається з рідиною.
Відношення площі живого перетину до змоченій периметру в цьому перетині називається гідравлічним радіусом
. (2.1)
Для круглого перетину в напірному потоці маємо
, або ,
де , - Радіус і діаметр труби.
Отже, в цьому окремому випадку гідравлічний радіус дорівнює половині геометричного радіуса або чверті діаметра труби.
У безнапірному потоці для прямокутного живого перетину (де ширина потоку Ь, глибина його h) гідравлічний радіус
.
У широких потоках (малі величини відносини h / b) гідравлічний радіус приймають рівним глибині потоку.
Малюнок 2.2 епюри розподілу швидкостей:
а - в трубопроводі; б - в каналі
Об'ємне кількість рідини, що проходить через поперечний переріз в одиницю часу, називається витратою потоку. Витрата потоку дорівнює сумі витрат елементарних цівок, що становлять потік,
. (2.2)
В живому перетині потоку швидкості розподіляються нерівномірно. Розподіл швидкостей по живому перерізу характеризується епюр швидкостей (рисунок 2.2).
У більшості випадків для характеристики зміни швидкості по живому перерізу не вдається отримати необхідну теоретичну залежність, що викликає труднощі при обчисленні інтеграла (2.2). Тому для зручності розрахунків вводиться поняття середньої швидкості в живому перетині . Під такою швидкістю розуміється умовна однакова для всіх точок перетину швидкість, при якій витрата потоку буде таким же, як і при нерівномірному розподілі швидкостей по живому перерізу (рисунок 2.2). тоді
(2.3)
Витрата потоку вимірюється в м3/ С або в л / с (1 л / с = 0,001 м3/ С).
Звідси випливає, що поверхні рівня в посудині, що переміщається вертикально, як і в нерухомому посудині, являють собою горизонтальні площини. | Рівновага рідини в циліндричній посудині, що обертається навколо вертикальної осі, що збігається з віссю судини | Сила тиску спочиває рідини на плоску поверхню | Центр тиску і визначення його положення | Тиск рідини на плоску горизонтальну поверхню. гідростатичний парадокс | Сила тиску рідини на криволінійні поверхні | Закон Архімеда. плавучість тіла | остійність | Рівновага плаваючого тіла частково зануреного в рідину | Основне положення |