33.Основные понятия гидростатики и гидродинамики. Ур-е Бернулли. Гидравлические сопротивления. Гидравлический уклон.

Гидростатикой наз. раздел гидравлики, в котором изучаются законы равновесия неподвижных жидкостей и рассматриваются практические приложения этих законов. В каждой точке некоторого объема жидкости, находящейся в равновесии, будет наблюдаться определенное давление, называемое гидростатическим. Оно обл. двумя св-вами: давление направлено по внутренней нормали к площадке, на которую действует, и давление не зависит от ориентировки в пространстве этой площадки.

Полное гидростатическое давление р, Па опр по основному Ур-ю гидростатики:

, где p0 – внешнее давление, действующее на свободную поверхность жидкости, Па; - плотность жидкости, кг/м3; h – глубина погружения, м; g – ускорение свободного падения, м/с2. Произведение есть избыточное (по отн к р0) или давление столба жидкости. В случае, если внешнее давление равно атмосферному, то избыточное давление наз. также манометрическим.

Гидродинамикой наз раздел гидравлики, изучающий законы движения жидкости. Состояние жидкости, находящейся в движении, опр не т-ко давлением, но и скоростями отдельных частиц. Картина скоростей в каждый данный момент времени в пространстве, заполненном движущейся жидкостью, наз полем скоростей, а картина давлений – полем давлений. (под давлением понимается гидродинамическое). Площадью живого сечения (живым сечением) наз площадь сечения потока , расположенная перпендикулярно продольным стенкам русла, т.е. общему направлению движения жидкости. Длина части периметра, по которой поток соприкасается с ограничивающими его стенками, наз смоченным периметром и обозначается . Отношение живого сечения к смоченному периметру наз гидравлическим радиусом . Расход потока Q- кол-во жидкости, протекающее ч/з поперечное сечение потока в единицу времени. Различают движение установившееся и неустановившееся. Установившееся движение м.б. равномерным и неравномерным.

Это ур-е наз. уравнением неразрывности потока и явл первым основным ур-ем гидродинамики. Из ур-я следует,

Вторым основным уранением гидродинамики явл Ур-е, устанавливающее зависимость м/у скоростью и давлением в различных сечениях потока жидкости. Это Ур-е можно получить из основного Ур-я гидростатики, определяющего гидростатический напор Hc относительно уровней 1-2 над плоскостью сравнения. . При движении жидкости часть потенциальной энергии для любого i-го уровня превращается в кинетическую mv^2/2, но при этом сумма обоих видов энергии (потенциальной и кинетической) согласно закону сохранения энергии остаётся неизменной. Тогда можно записать так: - Ур-е Бернулли.

z1, z2 – высоты расположения над плоскостью сравнения тех точек, которым соответствуют давления p1,p2. Они выражают удельную энергию положения жидкости. P1/(ро)g и p2/(ро)g – пьезометрические высоты или соответственно энергии давления. V12/2g и V22/2g – удельные кинетические энергии жидкости в рассматриваемых сечениях. Нд-гидродинамический напор. Гидравлический уклон х-зует относительное изм полного напора на единицу длины потока.

Iгидр=(Н1-Н2)/l.

Местные сопротивления обусловлены различного рода препятствиями, устанавливаемыми в потоке (затвор, решетка). Они приводят к изменению величины или направления скорости течения жидкости.

Сопр. По длине потока проявляются по всей длине потока и обусловлены силами трения частиц жидкости друг с другом и о стенки водовода, они пропорциональны длине потока и обозн hд.