Енергетичні залежності потоку робочої рідини

Згідно закону збереження енергії повна енергія потоку рідини постійна, і змінюється лише коли енергія відводиться у вигляді виконаної корисної роботи. Повна енергія складається:

Статична складова енергії:	потенціальна енергія положення; потенціальна енергія тиску.
Динамічна складова енергії:	кінетична енергія; теплова енергія.

Потенціальна енергія положення визначається висотою h, на яку піднята рідина

, (3.12)

де m - маса рідини; g – прискорення вільного падіння; h – висота рідини.

Потенціальна енергія тиску визначається тиском прикладеним до рідини. В результаті прикладання до частинки рідини сили Fвона переміститься на величину х, сила Fможе бути виражена через тиск р^.S, і тоді

, (3.13)

де V – об’єм рідини; S – площа частинки на яку діє сила F; p– тиск рідини; ρ – щільність рідини.

Кінетична енергія визначається швидкістю рідини

, (3.14)

де – швидкість протікання рідини.

Будь-яка зміна швидкості приводить до зміни кінетичної енергії.

Теплова енергія – це енергія необхідна для нагрівання рідини до певної температури

, (3.15)

де ΔР – втрати тиску.

Згідно закону збереження енергії

, (3.16)

або при переміщенні частинки рідини з положення 1 в положення 2

. (3.17)

Тоді одержимо рівняння Бернуллі

(3.18)

і рівняння Бернуллі для реальної рідини розмірності тиску з урахуванням втрат

. (3.19)

Враховуючи, що обладнання з гідравлічним приводом переважно встановлене на одному рівні впливом ваги рідини можна знехтувати

. (3.20)

Рівняння Бернуллі дає змогу описати цілий ряд явищ в гідравліці. Протікаючи по трубопроводу рідина на величину проявляє дію тиску на стінки трубопроводу меншу від нерухомої рідини. У випадку тиск на стінки трубопроводу стає від’ємним і тоді рухома рідина через щілини у трубопроводі не витікає, а засмоктує оточуюче трубопровід середовище, це використовується у струменевих насосах та пульверизаторах. Крім того, у техніці часто використовується зростання швидкості та падіння тиску у звуженнях трубопроводу, для визначення витрат рідини, контролю швидкості, фіксації припинення руху рідини тощо.

Дата добавления: 2014-12-07