Массовая сила
Массовой силой обычно является только одна сила тяжести. Тогда величину g можно считать постоянной по модулю и направлению. Введем систему координат с осью z, направленной вертикально вверх. Это уравнение является основным уравнением при одномерном рассмотрении задач о движении жидкостей, но в то же время оно имеет фундаментальное значение для всей гидромеханики. Оно выражает собой закон сохранения энергии движущейся жидкости. В самом деле, каждый из его членов представляет собой энергию, заключенную в единице массы жидкости, а именно: первый член есть не что иное, как работа сил давления, второй — потенциальная энергия силы тяжести и третий — кинетическая энергия.

высоту столба жидкости, создающего своим весом давление р и поэтому называется пьезометрической высотой. Величина z есть высота рассматриваемой точки потока над какой-нибудь начальной горизонтальной плоскостью и поэтому называется геометрической высотой. Наконец, величина есть высота, с которой тело должно упасть, чтобы при свободном падении приобрести скорость ?/;, и поэтому называется скоростной высотой.

Таким образом, согласно уравнению Бернулли, сумма пьезометрической, геометрической и скоростной высот на всем протяжении линии тока остается постоянной. При этом значение постоянной на различных линиях тока может быть различным. Однако, если все линии тока начинаются в области и прямолинейно, то постоянная одинакова для всех линий тока. Следовательно, в этом случае уравнение Бернулли применимо ко всему потоку в целом.
Как легко видеть, оно получается из уравнения Бернулли, если в последнем положить w = 0 или w = const.

Заметим, что рассмотренный нами частный случай течения идентичен с установившемся потенциальным течением, исследованием которого мы займемся ниже.
Интегрирование уравнения возможно и в том случае, когда массовой силой является не сила тяжести, а какая-нибудь другая сила, но при условии, что она обладает потенциалом U.
Если жидкость сжимаемая, то интегрирование уравнения возможно при условии, что жидкость однородная, следовательно, плотность есть функция только давления.
Реклама
Copyright © 2008