Hình 11a Hình 11b
3.4.1nghĩa năng lợng của ba số hạng trong phơng trình Becnuly Trong phơng trình Becnuly viết đối với một trọng lợng chất lỏng:
Trong phơng trình Becnuly viết đối với một trọng lợng chất lỏng:
z: là vị năng đơn vị; γ p : là áp năng đơn vị ; + γ p
z : biểu thị thế năng đơn vị ;
g u
2
2
: động năng của một đơn vị trọng lợng chất lỏng gọi tắt là động năng đơn vị.
Tổng số của ba số hạng trong phơng trình Becnuly biểu thị tổng cơ năng của một đơn vị trọng lợng, tức là tổng của thế năng đơn vị và động năng đơn vị.
Vậy cơ năng của dòng nguyên tố chất lỏng lý tởng là hằng số. Cơ năng dòng nguyên tố chất lỏng thực (thay đổi) giảm dọc theo dòng chảy.
3.4.2.ý nghĩa thủy lực của ba số hạng trong phơng trình Becnuly.
+) z : độ cao hình học ; +) γ
p
: độ cao áp suất của mặc cắt ớt dòng nguyên tố hay cột áp suất ; +)
g u
2
2
: gọi là độ cao vận tốc, có thứ nguyên là độ dài. Đó chính là độ cao của cột chất lỏng đạt đợc khi ta cho chất lỏng phun lên từ một vòi theo phơng thẳng đứng với tốc độ u, không bị cản trở gì của môi trờng đối với sự chuyển động của vật. Nh vậy các số hạng của phơng trình Becnuly viết cho dòng nguyên tố chất lỏng lý tởng, đều có thứ nguyên là độ dài và tổng của chúng là hằng số, nên ta có thể dùng hình vẽ để phản ánh sự biến thiên của các số hạng dọc theo dòng chảy, vẽ theo tỷ lệ xích định trớc. Vì tổng số const g u p z+ + = 2 2
γ tại bất kỳ mặt cắt ớt nguyên tố nào trên cùng
một dòng nguyên tố đều là một hằng số, nên biểu diễn cách trục chuẩn một đoạn thẳng không đổi P. Đờng thẳng đó gọi là đờng tổng cột áp, đờng này biểu diễn sự biến thiên của năng lợng đơn vị dọc theo dòng chảy nên còn gọi là đờng năng. Độ cao P kể từ mặt chuẩn gọi là cột nớc động lực của dòng chảy hoặc là tổng cột nớc.
Đờng đi qua các đỉnh đoạn +γ
p
z của các mặt cắt trên một dòng nguyên tố gọi là đờng cột nớc đo áp hoặc là đờng thế năng. Cột nớc áp suất nh đã định nghĩa, biểu thị bởi thực chất là áp năng, còn cột nớc đo áp biểu thị bởi +γ
p
z thực chất là
thế năng. Hình dạng của đờng cột nớc đo áp quyết định bởi hình dạng của dòng nguyên tố. Tại những nơi dòng chảy mở rộng, lu tốc giảm nên đờng cột nớc đo áp h-
ớng lên trên; tại nơi dòng thu hẹp lại, lu tốc tăng lên thì đờng cột nớc đo áp lại thấp xuống, do đó đờng cột nớc đo áp có thể là nằm ngang, lên cao hoặc xuống thấp, đ- ờng cong tùy theo hình dạng của dòng nguyên tố.
ở những bài toán về dòng chảy, trong đó cột nớc vị trí z không đổi dọc theo dòng nguyên tố, căn cứ vào phơng trình Becnuly ta có:
g u p g u p 2 2 2 2 2 2 1 1 + = + γ γ
Từ đó suy đợc rằng: ở nơi nào lu tốc nhỏ thì áp suất thủy động lớn; ở nơi nào l- u tốc lớn thì áp suất thủy động nhỏ.
Đối với phơng trình Becnuly viết cho dòng nguyên tố chất lỏng thực, vì cơ năng đơn vị của dòng nguyên tố giảm đi theo chiều chảy nên đờng tổng cột nớc không thể nằm ngang đợc, chỉ có thể thấp dần mà thôi; nó có thể là một đờng thẳng hoặc cong vì trị số hwcó thể tăng đều hoặc không đều dọc theo chiều chảy.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});