Напор в механике жидкости – это давление, оказываемое столбом жидкости на основание емкости. Он представлен в виде высоты столба жидкости. Напор давления также называется статический напор или статический напор который обозначается символом ‘Z’.
Уравнение для определения напора давления жидкости выведено и объяснено ниже.
Формула напора
Напор определяется по формуле:
где,
Z = напор
p = давление жидкости (давление на единицу площади)
g = ускорение под действием силы тяжести
Определение напора давления (Z)
Напор в механике жидкости может быть определен путем рассмотрения давления, действующего в любой точке на жидкость в состоянии покоя. Согласно гидростатическому закону, скорость увеличения давления в вертикальном направлении вниз должна быть равна удельному весу жидкости в этой точке.
Рассмотрим элемент жидкости ABCD, как показано на рисунке 1 ниже.
Площадь поперечного сечения элемента жидкости равна дельта(A), а высота элемента жидкости равна дельта(Z).
Рис.1.Силы, действующие на элемент жидкости
Давление на поверхность AB равно ‘p’. Расстояние элемента жидкости от свободной поверхности равно ‘Z’.
Из рисунка выше следует, что силы, действующие на поверхности элемента, следующие:
1. Сила на поверхности AB:
Сила действует перпендикулярно поверхности AB в направлении вниз.
2. На поверхности DC :
Эта сила действует перпендикулярно поверхности DC в направлении вверх.
3. Вес элемента жидкости ABCD:
Из рисунка видно, что силы, действующие на AB, равны и противоположны силам, действующим на BC. Следовательно, для равновесия элемента жидкости,
Следовательно, уравнение-1 утверждает, что скорость увеличения давления в вертикальном направлении равна весу жидкости. Это закон гидростатики.
Интегрируя уравнение 1,
Z – высота точки от свободной поверхности, которая образует напор. ‘p’ – давление выше атмосферного.
Читайте далее:- СВОЙСТВА ЖИДКОСТИ.
- Давление жидкости и закон Паскаля в механике жидкости.
- Анализ фермы с примерами.
- Различные виды давления в механике жидкости.
- Кинематика потока в механике жидкости – уравнение разгрузки и неразрывности.
- Предварительно напряженные бетонные столбы – конструкция и способы изготовления.
- Основные концепции устойчивости конструкции.