|
|
содержание .. 3 4 5 6 ..
Разность давлений 2 1 p p найдем, применив уравнение количества движения к отсеку жидкости между сечениями 1-1 и 2-2. За время t через сечения 1-1 и 2-2 протечет масса жидкости t Q , количество движения которой в сечении 1-1, где скорость 1 v равно 1 v t Q , а в сечении 2-2 – 2 v t Q , т. к. 2 1 v v , то изменение количества движения протекшей массы составит 2 1 v v t Q . (а) Это изменение количества движения равно импульсу сил давления. Эти силы следующие: в сечении 1-1, 1 p , сила давления направлена в сторону течения и равна 1 1 p (считается, что давление 1 p действует и на поперечной стенке). Сила давления в сечении 2-2 направлена против течения и равна 2 2 p . Суммарный импульс этих сил за время t составляет t p p 1 1 2 2 . (б) В соответствии с теоремой о количестве движения приравниваем выражения (а) и (б) t p p v v t Q 1 1 2 2 2 1 Отсюда после деления на g и на 2 t и перемены знаков получаем 2 1 2 2 1 2 2 1 v g v v g v v Q p p , (104) так как 2 2 v Q . Подставляя правую часть равенства (б) в выражение (а), имеем g v v v v v g v v g v g v h р вн 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 1 . , (105) или окончательно g v v h р вн 2 2 2 1 . , (106) т. е. потери напора при внезапном расширении равны скоростному напору от потерянной скорости. Для выявления значения коэффициента местного сопротивления из уравнения (106) вынесем за скобки g v 2 2 1 g v g v v v h р вн 2 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 . , или 2 1 2 1 v v . (107) Заменяя скорости через площади живых сечений из уравнения неразрывности 2 2 1 1 v v , получим 2 2 1 1 . (108) Полученные уравнения (107) и (108) для значения хорошо согласуются с опытами. Уравнение (108) представлено в виде графика на рис. 33. Рис. 33. 33 |