Полное давление потока
Полное давление потока — это давление, которое получила бы движущаяся жидкость, если бы её поток плавно остановили. Оно складывается из статического давления и динамического давления, связанного со скоростью потока.
Здесь \(\rho\) — плотность жидкости, а \(v\) — её скорость относительно рассматриваемого сечения. Формула показывает, что при увеличении скорости динамическое давление растёт как \(v^2\). В законе Бернулли полное давление остаётся постоянным вдоль одной линии тока, если жидкость идеальна, движение установившееся, а высота не меняется. При изменении высоты учитывают также гидростатический член \(\rho gh\).
Вода движется со скоростью \(v=2\ \text{м/с}\), её плотность \(\rho=1000\ \text{кг/м}^3\), а статическое давление равно \(p=100\ \text{кПа}\). Динамическое давление: \(q=\frac{1000\cdot2^2}{2}=2000\ \text{Па}=2\ \text{кПа}\). Поэтому полное давление равно \(102\ \text{кПа}\).
Полное давление — не то же самое, что гидродинамическое давление. В данной теме гидродинамическое давление обычно понимают как давление движущейся жидкости в широком смысле, а динамическое давление \(\frac{\rho v^2}{2}\) — только как добавку к статическому.
Как изменится динамическое давление, если скорость потока увеличить в 2 раза?
Главное
- Полное давление — сумма статического и динамического давлений: \(p_{\text{полн}}=p+\frac{\rho v^2}{2}\).
- Динамическое давление зависит от плотности жидкости и квадрата скорости потока.
- Для идеального установившегося потока полное давление сохраняется вдоль линии тока при одинаковой высоте.