Задачи по гидростатике

H, м
P, Н/м^2 (Па)
0,5	4905
1	9810
1,5	14715
2	19600

Ответ: F = 84309 Н.

Задачи по гидродинамике
Основные понятия в данном разделе:

1. 
   Cкорость  (м/с)
   
2. 
   Объемный расход 
   Производные единицы: 
   
3. 
   Вязкость  (Определяется характером жидкости и температурой)
   

Данный раздел основан на уравнении неразрывности – если жидкость движется по трубе переменного сечения, то расход постоянен. Взаимосвязь скоростей в широком и узком сечении:  .
Самым важным является уравнение Бернулли: полный напор для данного сечения постоянен. Для 2-х сечений элементарной струйки:

h – геометрическая высота. Для горизонтального трубопровода h₁ = h₂
p₁ и p₂ – избыточное давление;
и  — скорости в сечениях;
— потери напора. Они включают потери на трение (если указана длина), на местные сопротивления (сужения – расширения, изменение угла, краны, диафрагмы, вентили и прочее). С помощью данного уравнения, зная одну величину, можно рассчитать другую.
Иногда это уравнение записывается как

Эту запись применяют, когда нужно найти давление.
Наибольшую трудность представляет расчет:

Потери на местные сопротивления

Если это какие-либо части фасонной арматуры трубопровода, коэффициенты местных сопротивлений обычно указывают в условии. Если это внезапное расширение, сужение, изменение направления потока, то расчет проводят по специальным формулам (см. пример).
Потери на трение:

Самое главное — правильно определить коэффициент трения λ. Для этого определяют число Рейнольдса  (ν — определяют по таблице). Исходя из значения Re определяют режим движения жидкости.
Если Re < 2300, то режим ламинарный λ = 64 / Re.
Если Re > 10⁵ — режим турбулентный  .
Если в задаче указано (трубы ржавые, б/у, стальные бетонные и прочие характеристики), то нужно учитывать толщину отложений. Иногда значение указано в условии Δ = 0,002-3мм). В таком случае использовать вышеприведенные формулы НЕЛЬЗЯ!!! Это переходный режим,  — чаще всего используют именно эту формулу.  – зона квадратичного сопротивления.