Așa cum se cunoaște din mecanică, corp în repaus sau în mișcare, au o anumită marjă de energie mecanică, care se caracterizează prin două cantități: energia potențială și energia cinetică.
Ep Energia potențială în câmpul gravitațional este produsul a greutății corporale P (particule lichide) la înălțimea z de ridicare. măsurată de la un plan orizontal imaginar
unde m - masa particulei.
Energia cinetică Ek este egală cu jumătate din produsul din greutatea corporală (particule de lichid) prin pătratul vitezei sale
În mecanica fluidelor, trebuie, de asemenea, să ia în considerare energia potențială datorită stării elastice, se manifestă în faptul că, de exemplu, gaz sub presiune sau vapori este capabil de a efectua lucrul mecanic de expansiune; fluide au, de asemenea, anumite compresibilitate. Stoc de acest așa-numitul stat potențial energetic Ep.s. este mai mare, cu atât mai mare volumul de fluid și mai mare presiunea și determinată de relația
unde p - presiunea; W = = - volumul corp (particule lichide).
Astfel, energia mecanică totală a particulei de fluid este
E = MGz + pW +. (8.4)
Energia per unitate de greutate a particulelor de fluid este numită energia specifică; divizare (8.4) în greutate a particulelor de lichid P = mg = W # 961; g, energia specifică pentru a obține exprimarea e
în cazul în care Z reprezintă o componentă a potențialului componentei poziției energetice specifice - starea specifică de energie potențială și - energia cinetică specifică.
În cele mai multe calcule de inginerie hidraulică necesar să se cunoască presiunea sau viteza medie. Este evident că valorile de viteză și de presiune nu sunt influențate de debitul masic de debitul total - cu alte cuvinte, presiunea poate fi foarte mare, într-un tub subțire, cu un debit mic și poate fi mic într-un flux care transportă zeci de metri cubi de lichid pe secundă (remarci similare sunt valabile pentru viteză). Prin urmare, pentru a determina presiunea p și viteza u este suficientă pentru exprimarea energiei specifice sub formă de (8.5), iar calculele de bază se realizează în termeni de energie specifică -. p / 2 și u /.
Toate componentele energiei specifice are dimensiunile de lungime și sunt denumite: Z - înălțimea geometrică; - piezometric înălțime; - înălțimea presiunii dinamice.
Este cunoscut din mecanică care corpul este aruncat vertical, în sus, cu o viteză inițială ridicată V. dacă neglijăm rezistența mediului, la o înălțime
Să presupunem că în îndoit de curgere a lichidului deschis la ambele capete ale tubului de sticlă este plasat astfel încât un genunchi îndreptat spre tubul de curgere și un al doilea este dispus vertical (vezi figura 8.1.); Experiența arată că lichidul din a doua genunchi crește peste nivelul corespunzător suprafeței curentului, la înălțimea.
Dacă lângă tubul încărcate pe aceeași adâncime ca și cealaltă, precum și non-bent deschise la ambele capete, punând-o în același plan vertical, lichidul este stabilit la același nivel cu suprafața fluxului; care desemnează presiunea într-un punct corespunzător adâncimea de scufundare a celor două tuburi prin. constatăm că în ceea ce privește acest punct, nivelul din tubul curbat este la o înălțime
în timp ce în tubul drept - la altitudine. astfel încât diferența de înălțime în tuburi va fi egală cu înălțimea capului de viteză.
Pe un exemplu de flux convergent (. Figura 8.2) explică semnificația fiecărei componente a energiei mecanice totale și semnificația expresiei (8.5):
- înălțimea geometrică, și anume, distanța verticală dintre comparația axa O - O la centrul de greutate al secțiunii transversale a fluxului, - fluid înălțimea coloanei piezometru - energia cinetică specifică. Suma acestor înălțimi dă energie mecanică completă.