6. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости

При течении реальной жидкости между ее слоями возникает трение, что приводит к существенной нерав­номерности распределения скоростей по сечению потока, а также к потерям энергии при перемещении жидко­сти от одного сечения к другому (рис.

Рис. 14. Графическая иллюстрация уравнения Бернулли для потока реальной жидкости

Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости будет иметь следующий вид:

где — коэффициент Кориолиса, учитывающий неравномерность распределения скоростей по сечению потока;

— суммарные потери полного напора (гидравлические потери).

Коэффициент Кориолиса представляет собой отношение действительной кинетической энергии потока в данном сечении к кинетической энергии того же потока и в том же сечении, но при равномерном распределе­нии скоростей. При равномерном распределении скоростей (поток идеальной жидкости) =1, а в потоках ре­альной жидкости коэффициент Кориолиса обычно лежит в пределах 1÷2.

Величина потерь напора (удельной энергии) определяется многими факторами: площадью поперечного сечения и длиной трубопровода, шероховатостью его внутренней поверхности, наличием местных сопротив­лений, скоростью и режимом течения, вязкостью жидкости.

* Реально существующим в потоке является только гидромеханическое давление р, две другие величины на­зываются давлениями условно.

Потери энергии при течении жидкости принято делить на две группы: потери на трение по длине h_тр и мест­ные потери h_м (рис. 15).

Рис. 15, Гидравлические потери по длине (а) и местные (б, в, г)

Потери на трение по длине h_тр — это потери энергии, которые в чистом виде возникают в прямых трубах постоянного сечения, т.е. при равномерном течении, и возрастают пропорционально длине трубы. Данные по­тери обусловлены не только трением жидкости о стенки канала, но и трением слоев жидкости между собой, а потому имеют место не только в шероховатых, но и в гладких трубах.

Местные потери h_м — это потери в местных (локальных) гидравлических сопротивлениях, вызывающих деформацию потока, изменение его скорости и вихреобразование.

Суммарная потеря полного напора на участке между начальным и конечным сечениями складывается из потерь удельной энергии во всех гидравлических сопротивлениях, расположенных на рассматриваемом уча­стке потока.