Закономерность движения жидкостей и газов по трубопроводам. Уравнение Бернулли. Гидравлическое сопротивление трубопроводов, метод расчета.

Уравнение Бернулли является основным в технической гидромеханике.

Физический смысл уравнения Бернулли состоит в том, что оно выражает закон сохранения энергии движущейся жидкости: сумма потенциальной и кинетической энергии есть величина постоянная. Первый член уравнения 𝐏𝛒𝐠 - статический, или пьезометрический напор, равный давлению столба жидкости над рассматриваемым уровнем, относительно точки отсчѐта, выражает удельную энергию («удельная» энергия, означает энергию, отнесѐнную к единице веса жидкости) давления в этой точке; второй 𝒛 - нивелирная высота, или геометрический напор, который равен геометрической высоте данной точки и который выражает удельную потенциальную энергию положения точки. Третье слагаемое – скоростной (динамический) напор, который выражает удельную кинетическую энергию в данной точке.

Тогда для установившегося потока жидкости для любых произвольно взятых сечений потока (или точек) сумма потенциальной (𝑷𝝆𝒈+ 𝒛) и кинетической энергии ( ) остаѐтся величиной постоянной. По существу это и является определением уравнением Бернулли.

При движении реальной жидкости, в отличие от идеальной, еѐ гидродинамический напор не остаѐтся постоянным. Поскольку реальная жидкость обладает вязкостью, а так же то, что на пути движения жидкости реальный канал, как правило, снабжѐн различными кранами, вентилями, поворотами и т.д. и т.п., то часть энергии движущейся жидкости затрачивается на преодоление всех этих сопротивлений. Все эти сопротивления принято называть гидравлическими сопротивлениями. Часть этой энергии превращается в тепло, которое расходуется на нагревание жидкости, а часть – рассеивается в окружающую среду. И тогда, уравнение Бернулли, для характеристики движения реальной жидкости претерпевает некоторые изменения и будет иметь следующий вид:

здесь h_п - выражает потери напора на преодоление всех гидравлических сопротивлений. И для движения реальной жидкости сумма статического и динамического напоров, нивелирной высоты и потерянного напора остаѐтся величиной постоянной и равна полному гидродинамическому напору Н.