Гидравлический уклон
Гидравлический уклон показывает, насколько изменяется напор в жидкости при перемещении вдоль потока на единицу длины. Он характеризует потерю напора из-за гидравлического сопротивления потоку.
Здесь \(i\) — гидравлический уклон, \(\Delta h\) — потеря напора на участке, а \(l\) — длина этого участка. Если напор уменьшается по направлению движения, уклон считают положительным по модулю: \(i=\frac{h_1-h_2}{l}\), где \(h_1>h_2\). В общем случае уклон можно записать как \(i=-\frac{dh}{dl}\): знак «минус» показывает, что напор убывает вдоль потока.
На участке трубы длиной \(l=20\,\text{м}\) напор уменьшился на \(\Delta h=0{,}4\,\text{м}\). Тогда \(i=\frac{0{,}4}{20}=0{,}02\). Это означает, что на каждый метр трубы теряется \(0{,}02\,\text{м}\) напора, или \(2\,\text{см}\).
Напор — величина, характеризующая состояние жидкости в данной точке, и измеряется в метрах. Гидравлический уклон — это изменение напора на единицу длины; он безразмерен. Не следует также путать его с наклоном трубы: труба может быть горизонтальной, но из-за сопротивления напор в ней уменьшается.
В задачах, связанных с законом Бернулли, изменение напора учитывают как потерю механической энергии потока. Чем больше сопротивление или чем длиннее путь при той же потере напора, тем больше гидравлический уклон.
Напор уменьшился на \(0{,}6\,\text{м}\) на участке длиной \(30\,\text{м}\). Чему равен гидравлический уклон?
Главное
- Гидравлический уклон — потеря напора на единицу длины потока.
- Для равномерного потока \(i=\frac{\Delta h}{l}=\frac{h_1-h_2}{l}\).
- Это безразмерная величина; она не равна самому напору и не обязана совпадать с наклоном трубы.