Расход. Уравнение расхода


Расход — это количество жидкости, которое протекает через данное сечение в единицу времени. Количество жидкости можно измерять в единицах объема, массы или веса. Поэтому различают объемный Q (м3/с), массовый кг/с) и весовой QG (Н/с) расходы.

            Для элементарной струйки, имеющей бесконечно малые площади сечений, можно считать скорость υ одинаковой во всех точках сечения. Следовательно, объемный расход для элементарной струйки dQ = υ dS.

Основываясь на законе сохранения вещества и полагая, что течение внутри элементарной струйки является сплошным и неразрывным, можно утверждать, что для установившегося течения несжимаемой жидкости 

dQ = υ1 dS1 = υ2 dS2 = const.                                           (3.1)

            Это уравнение называется уравнением объемного расхода для элементарной струйки.

            Для потока конечных размеров скорость в общем случае имеет различные значения в разных точках сечения, поэтому расход определяют как сумму элементарных расходов струек, составляющих поток.

                                                                      (3.2)

            На практике удобнее определять расход через среднюю по сечению потока скорость υср = Q / S, откуда Q = υср ·S.

            Очевидно, что и для потока конечных размеров при условии его сплошности и неразрывности будет выполняться условие постоянства объемного расхода вдоль потока, то есть

                                                            Q = υср1 ·S1 = υср2 ·S2 = const.                                          (3.3)

            Из последнего уравнения следует, что средние скорости в потоке несжимаемой жидкости обратно пропорциональны площадям сечений

                                                                        .                                                          (3.4)

            Полученные уравнения расходов (3.1) и (3.3) являются следствием общего закона сохранения вещества.

 

Предыдущие материалы: Следующие материалы: