Условия применения уравнения Бернулли


Уравнение Бернулли имеет исключительное значение при решении самых разнообразных практических задач гидродинамики. Применяя уравнение Бернулли, проводят расчет трубопроводов, гидролиний в системе гидроприводов, определяют основные закономерности при истечении жидкости из отверстий и насадок.

Однако, применять уравнение Бернулли для решения практических задач, следует, принимая во внимание следующие указания.

Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости (3.27) получено применительно к условиям параллельноструйного или плавноизмеяющегося установившегося движения, и оно может быть применено для сечений, в которых соблюдены все признаки такого движения.

Уравнение Бернулли составляют  для двух живых сечений, нормальных к направлению скорости. Эти сечения должны располагаться на прямолинейных участках потока.

Одно из расчетных сечений, это сечение, где известны геометрический напор, давление, скорость (чаще всего это свободная поверхность жидкости в резервуаре). Второе сечение выбирают там, где требуется определить величину давления или скорости. Так в случае истечения жидкости в атмосферу это, как правило, сечение на выходе из трубопровода, или вторая свободная поверхность, в случае перетекания жидкости из резервуара в резервуар.

Нумеровать расчетные сечения следует по направлению движения жидкости от первого сечения ко второму. Если при определении гидродинамического напора окажется, что потери напора hw получились со знаком «минус», это означает, что направление движения жидкости выбрано неверно.

Горизонтальную плоскость сравнения желательно проводить через центр тяжести выходного (второго) сечения, тогда  z2  = 0, а  z1 – будет величиной положительной. Для упрощения вычислений точки, для которых определяют координаты положения z и давления р, находятся в центре тяжести выбранных живых сечений.

Последний член уравнения (3.27) должен учитывать все потери напора между расчетными сечениями как местные, так и потери на трение (по длине). Определение потерь напора рассмотрим в следующих главах.

Если в одном из сечений один параметр (z, p, w) является неизвестным, то из уравнения Бернулли находят соотношения для его определения. Если необходимо найти два неизвестных параметра, то решают систему уравнений, состоящую из уравнения Бернулли и уравнения неразрывности для потока жидкости (3.8).