Правила построения напорной и пьезометрической линий

 

1. Необходимо выбрать плоскость сравнения 0–0 так, чтобы значения z1и z2, входящие в уравнение Бернулли, обратились в 0 оба или одно из них.

2. Необходимо выбрать 2 сечения, в одном из которых требуется найти величину давления или скорости (расход потока, диаметр), а в другом все члены уравнения Бернулли либо известны, либо могут быть вычислены на основе известных данных.

3. Если на свободной поверхности жидкости в питающем резервуаре атмосферное давление, начало напорной линии лежит на свободной поверхности;

если на свободной поверхности жидкости в питающем резервуаре давление больше атмосферного, начало напорной линии лежит выше свободной поверхности на величину .

4. Если поток вытекает в атмосферу, пьезометрическая линия приходит на ось в конечном сечении;

если поток вытекает «под уровень», т.е. жидкость поступает в приемный резервуар, и на свободной поверхности жидкости атмосферное давление, пьезометрическая линия приходит на свободную поверхность жидкости в приемном резервуаре.

5. В случае равномерного движения реальной жидкости напорная линия Е–Е представляет наклонную падающую прямую.

6. Пьезометрическая линия P–P лежит ниже напорной линии на величину скоростного напора v2/2g.

7. При постоянном диаметре трубопровода величина v2/2g = const, линии Е–Е и P–P параллельны.

8. Линия P–P может быть как падающей так и нарастающей, что зависит от соотношения диаметров участков трубопровода.

9. При решении задач, имея в характерных сечениях численные величины задавшись масштабами, можно строить P–P, откладывая вверх от 0–0 величины , а выше нее Е–Е.

Можно построить линию начального напора, откладывая от нее вниз величины потерь напора строить Е–Е, а ниже нее – P–P.

 

Рис. 8.3. Пример построения Е–Е и P–P для горизонтального трубопровода постоянного сечения

 

 

Рис. 8.4. Пример построения Е–Е и P–P при p0> paв питающем резервуаре

 

 

 

Рис. 8.5. Пример построения Е–Е и P–P при переменном диаметре и положении оси трубопровода

 

На основании уравнения Бернулли сконструирован ряд приборов, широко используемых в технике: водомер Вентури, водоструйный насос, эжектор, гидроэлеватор и другие.

Совместно рассматривая уравнение Бернулли, уравнение неразрывности потока жидкости и уравнение, определяющее потери напора на трение по длине потока, можно решить любую задачу гидродинамики.

 

 

Рис. 8.6. Пример построения Е–Е и P–P для трубопровода переменного сечения (d1> d2) при истечении жидкости в атмосферу

 

Рис. 8.7. Пример построения Е–Е и P–P для трубопровода переменного сечения (d1< d2) при истечении «под уровень»