ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергетический баланс потока (уравнение Бернулли) из "Процессы и аппараты химической технологии" Жидкость, независимо от того, находится ли она в состоянии покоя или движения, обладает некоторым запасом энергии, равным сумме внутренней, потенциальной и кинетической энергии. [c.96] Потенциальная энергия жидкости состоит из потенциальной э 1ергии давления и потенциальной энергии положения. [c.96] Потенциальная энергия положения определяется высотой г центра тяжести объема жидкости над некоторой произвольно выбранной горизонтальной плоскостью О — О (рис. 6-3), называе- ой плоскостью сравнения. Очевидно, потенциальная энергия п ложения равна Ог, где О — вес жидкости в объеме V. [c.96] При движении жидкости по трубопроводу, при отсутствии дополнительного подвода энергии (источника работы или тепла) или ее отвода, удельная энергия жидкости, по закону сохранения энергии, не будет изменяться. Поэтому при перемещени жидкости от некоторого сечения /—/ до сечения II—II (рис. 6-4) удельные энергии жидкости в этих сечениях будут одинаковы, т. е. [c.97] Это уравнение, выражающее энергетический баланс 1 кг двиг жущейся идеальной жидкости, называется уравнением Бернулли. [c.98] Щ в уравнении (6-23) член г выражает удельную потенциальную энергию положения 1 кг жидкости, расположенного на высоте г. Этот член имеет размерность длины и называется геометрическим напором. [c.98] И называется скоростны.и напором. [c.98] Таким образом, согласно уравнению Бернулли, при движении идеальной жидкости сумма геометрического, пьезометрического и скоростного напоров во всех сечениях потока является постоянной величиной. [c.99] Член /г , как и другие члены уравнения (6-24), имеет размерность длины и называется потерянным напором. [c.99] Таким образом, согласно уравнению Бернулли, при установившемся движении вязкой жидкости сумма геометрического, пьезометрического, скоростного и потерянного напоров в каждой точке любого сечения потока является постоянной величиной. [c.99] Так как все напоры имеют размерность длины, то уравнение Бернулли может быть наглядно представлено графически (рис. 6-4). Все напоры будут изображаться отрезками вертикальной прямой, а их сумма — вертикалью, проведенной от произвольно выбранной плоскости сравнения О—О (нулевого уровня) до общей горизонтальной плоскости N—N. [c.99] Если в рассматриваемых сечениях поместить открытые изогнутые стеклянные трубки, один конец которых направлен по оси потока, то высота подъема жидкости в трубках будет соответствовать сумме пьезометрического и скоростного напоров. Для реальной жидкости отрезок /г (рис. 6-4,6) будет характеризовать величину потерянного напора при ее движении от сечения I—I до сечения П—П. [c.99] Сумма геометрического, пьезометрического и скоростного напоров называется гидродинамическим напором. Поэтому, если соединить уровни жидкости в стеклянных трубках, получим нисходящую линию А—А (рис. 6-4,6), которая называется линией гидродинамического напора или линией падения напора. [c.100] Из рис. 6-4,6 видно, что гидродинамический напор вязкой жидкости уменьшается в направлении ее движения на величину потерянного напора между начальным и конечным сечениями потока. [c.100] Уравнение Бернулли является одним из важнейших законов гидравлики, так как решение основных ее задач связано с определением расхода энергии и вычислением работы или мощности. Пользуясь уравнением Бернулли, определяют скорость и расход жидкости, т. е. пропускную способность аппаратов и трубопроводов. При помощи этого уравнения рассчитывают также время истечения жидкости и ее полны напор. [c.100] Согласно уравнению (6-28) работа, сообщаемая движущейся жидкости, включая работу, эквивалентную количеству подведенного тепла, расходуется на повышение теплосодержания жидкости, на подъем ее против силы тяжести и на повышение кинетической энергии. [c.101] Обобщенное уравнение (6-28) может быть упрощено применительно к различным частным случаям, рассмотренным ниже. [c.101] Движение капельной (несжимаемой) жидкости. [c.101] Повышение внутренней энергии складывается и подводимого тепла и тепла, в которое превращается работа для преодоления сопротивлений h , т. е. И2 — Ul = 9 -f Ahr,. [c.101] м образом, удельная работа /, совершаемая насосом, расходуется на подъем жидкости на высоту а — 21, на повышение давления от рх до ра, на повышение кинетической энергии жидкости и на преодоление сопротивлений по пути движения жидкости. [c.101] Вернуться к основной статье