 |
|
Потенциальный (пьезометрический) напор
Пьезометрический, или гидростатический, напор. На рис пьезометрические высоты для точек А и В установились на одной напорной плоскости 0’-0’, а сумма координат точек А и В и пьезометрических высот давления есть величина постоянная НА=НВ HA=zA+hп.A=zA+(РА-Ра)/ 
(2.19)
HB=zB+hп.B=zB +(РВ-Ра)/ 
(2.20)
Пьезометрическим, или гидростатическим, напором Н называется высота для точки, находящейся под давлением от плоскости сравнения до поверхности, где давление равно атмосферному. Отметим, что для точек А и В пьезометрические высоты различны, а пьезометрический напор одинаков.
Рассмотрим энергетические свойства пьезометрического напора. На рис. 2.4 в точке А масса частицы жидкости равна m. Вес частицы равен mg, где g – ускорение силы тяжести. Частица жидкости из точки А может опуститься до плоскости сравнения 0-0, совершив при этом работу, равную произведению веса на путь, т. е. mg·zA. Таким образом, частица жидкости, находясь в точке А, обладает запасом потенциальной энергии положения mgzA. Частица в точке А находится под давлением РА=Р - Ра и обладает потенциальной энергией давления, которая могла бы поднять частицу на высоту пьезометрического давления
hп.А= 
Потенциальную энергию давления можно выразить соотношением
m·g=РА/ 
Полный запас потенциальной энергии для частицы Еп будет равен сумме потенциальных энергий положения и давления Eп=mgzA+mg РА/ 
. (2.21)
Отнесем весь запас энергии частицы к единице веса, т. е., разделив все члены уравнения на вес P=mg, получим Еп= 
=zA+ РА/ (2.22)
Из уравнения (2.22) видим, что сумма
zA+ РА/
есть величина постоянная и равна пьезометрическому напору. Следовательно, пьезометрический напор для каждой точки жидкости есть полная удельная потенциальная энергия, а величина zA и равны соответственно удельной потенциальной энергии положения и давления.
Удельной потенциальной энергией жидкости называется энергия, отнесенная к единице веса и вычисленная относительно плоскости сравнения.