123551

Rys. 10.1. Interpretacja równania Bernouliego dla linii prądu przechodzącej przez środek przekrojów 11 2

Interpretację graficzną równania (10.2) przedstawia rys. 10.1. Równanie (10.2) jest szczególnie użyteczne w budownictwie lądowym i wodnym przy zagadnieniach dotyczących transportu wody ze zbiorników, w których od położenia zwierciadła wody zależy jej prędkość, a więc i strumień objętości wypływającej wody.

Równanie (10.2) przedstawia się często w alternatywnej postaci. Po pomnożeniu wszystkich członów tego równania przez pg przybiera ono postać

v~

p— + p + gpz = const.    (10.3)

Wszystkie człony równania (10.3) mają wymiar ciśnienia (Pa) i oznaczają bilans energii mechanicznej i pracy sił ciśnieniowych w odniesieniu do jednostki objętości płynu. Suma tych członów nosi nazwę ciśnienia całkowitego p„. Poszczególne człony tego równania mają następujące nazwy:

- ciśnienie dynamiczne p„

V

-    ciśnienie statyczne p,

-    ciśnienie hydrostatyczne p_h

Pk. = g P*~

Ciśnienie hydrostatyczne można pominąć podczas przepływu gazu oraz podczas poziomego przepływu cieczy. Wówczas z równania (10.3) otrzymuje się

v‘

p—+ p = const.    (10.4)

10.2. Równanie bilansu energii mechanicznej dla rzeczywistej strugi

W przypływach płynów rzeczywistych w wyniku procesów tarcia następuje zamiana (dyssypacja) części tej energii. Objawia się to w ciągłym obniżaniu się ciśnienia cieczy podczas przepływu płynu w przewodzie o stałej średnicy. Często dodatkowo między powierzchniami kontrolnymi doprowadza się lub odprowadza z zewnątrz energię mechaniczną za pomocą pomp, wentylatorów, sprężarek. Uwzględnienie tych dwóch czynników:

-    strat ciśnienia podczas przepływu,

-    doprowadzenia (lub odprowadzenia) dodatkowej energii do płynu z wewnątrz

prowadzi jak wykazano to w rozdziale 9 do równania bilansu energii dla przepływu płynów rzeczywistych, a w szczególności do równania dla przepływu jednowymiarowego. Dla płynów nieściśliwych, dla przekrojów 1 i 2 (rys. 10.2) przybiera ono dwie równorzędne formy:

P'-J + P, + P&y + ^W«ch = P+ Pj + P%*~ + P*r '    U0-5)

187