3 Основы гидродинамики 3.1 Основные понятия о движении жидкости. Уравнение расхода (неразрывности)
Основной задачей гидродинамики является изучение законов движения жидкости.
Движение жидкости может быть установившимся и неустановившимся.
При установившемся движении жидкости скорость и давление во всех ее точках не изменяется с течением времени . При неустановившемся движении скорость и давление жидкости изменяются во времени.
При движении частиц жидкости различают линию тока, элементарную струйку, живое сечение.
Линией тока называется линия, касательная к каждой точке которой в данный момент времени совпадает с вектором скорости (рис.3.1).
Рисунок 3.1 – Линия тока
Рисунок 3.2 – Элементарная струйка
Бесконечно малый объем, ограниченный линиями тока, называется элементарной струйкой. Предполагается, что поток движущейся жидкости состоит из отдельных элементарных струек.
Живое сечение потока - это поверхность в пределах потока жидкости , перпендикулярная в каждой своей точке к вектору соответствующей местной скорости в этой точке.
Расходом называется количество жидкости, протекающее через живое сечение в единицу времени. В гидравлике применяют объемный расход Q,:
(3.1)
где V-средняя скорость; S- площадь живого сечения.
При установившемся движении расход через все живые сечения потока одинаков:
. (3.2)
Выражение (3.2) называется уравнением расхода или уравнением неразрывности потока.
:
(3.1)
. (3.2)