A teljes energia a részecskék mozgó folyadék
Mint ismeretes a mechanika, a test nyugalomban vagy mozgásban, bizonyos mérlegelési a mechanikus energia, amelyet az jellemez két mennyiséggel: a potenciális energia és kinetikus energia.
Potenciális energia Ep a gravitációs mezőben a termék a testtömeg P (folyékony részecskék), hogy a magassága a emelési z. mérjük egy képzeletbeli vízszintes síkban
ahol m - részecske tömege.
A kinetikus energia Ek felével egyenlő a termék a testtömeg (folyékony részecskék) a tér a sebessége
Az áramlástani, szintén figyelembe kell venni a potenciális energia miatt a rugalmas állapotban van, ez abban nyilvánul meg, hogy például a nyomás alatt lévő gáz vagy gőz képes végrehajtani az expanziós mechanikai munkát; folyadékok is vannak bizonyos összenyomhatóság. Stock ennek az úgynevezett potenciális energia állapot Ep.s. nagyobb, annál nagyobb a folyadék térfogatát, és minél nagyobb a nyomás, és viszonya határozza meg
ahol p - nyomás; W = = - test térfogata (folyékony részecskék).
Így a teljes mechanikai energia a folyadék részecske
E = MGZ + pW +. (8.4)
Az energia egységnyi folyadék tömege részecskék az úgynevezett fajlagos energia; választóvonal (8,4) tömeg a folyékony részecskék P = mg = W # 961 g, a fajlagos energia az expressziót kapjunk e
Ha Z jelentése komponense az egyedi potenciális energia helyzetben komponens - specifikus potenciális energia állami és - adott kinetikus energia.
A legtöbb hidraulikus mérnöki számítások ismerni kell a nyomást, vagy átlagsebesség. Nyilvánvaló, hogy a sebesség és a nyomás értékeket nem befolyásolja a tömegáram teljes áramlás - más szóval, a nyomás igen nagy lehet egy vékony csövet egy kis áramlási sebesség és kicsi lehet a flow hordozó tíz köbméter folyékony másodpercenként (hasonló megjegyzések érvényesek sebesség). Ezért, hogy meghatározza a P nyomás és a sebesség u elegendő expresszióját fajlagos energia formájában (8,5), és az alapvető számításokat végezzük szempontjából fajlagos energia -. p / 2 és u /.
Minden alkatrész a fajlagos energia az a hosszúságú és nevezik: z - geometriai magassága; - piezometrikus magassága; - a magassága a dinamikus nyomás.
Ismert a mechanika, hogy a test öntött függőlegesen felfelé egy kezdősebesség V. szüntethető meg, ha figyelmen kívül hagyjuk a ellenállása a közeg, a magassága
Tegyük fel, hogy a folyadék áramlási hajlítva a két végén nyitott az üvegcső van elhelyezve, hogy egy térd felé az áramlási cső és egy második függőleges elrendezésű (lásd 8.1 ábra.); a tapasztalat azt mutatja, hogy a folyadék a második térd fölé emelkedik a megfelelő szinten a felszínre a patak, a magassága.
Ha közvetlenül a csőbe visszük azonos mélységű, mint a többi, és azt is a nem-hajlított mindkét végén nyitott, amivel azt ugyanabban a függőleges síkban, a folyadék a megállapításra kerül ugyanazon a szinten a felülete az adatfolyamot; kijelölő a nyomás egy megfelelő pontban a merülési mélysége a két cső révén. azt találjuk, hogy azon a ponton, a szint a hajlított cső a magasban
míg az egyenes csőben - magasságban. úgy, hogy a magasság különbség a csövekben egyenlő lesz a magassága a sebesség fej.
A példát a konvergens áramlás (. 8.2 ábra) magyarázni értelmében minden egyes komponens a teljes mechanikai energia és kifejezés jelentését (8,5):
- geometriai magassága, azaz a a függőleges távolság a tengely összehasonlítás O - O, hogy a súlypont a keresztmetszet áramlási, - a folyadékoszlop magassága piezométer - adott kinetikus energia. Ezek összege magasságú ad teljes mechanikus energiát.