După cum sa menționat deja, coeficientul se numește coeficientul de energie cinetică, corecția ratei, coeficientul Coriolis. Să explicăm sensul fizic al acestei cantități.
Așa cum s-a menționat mai sus, al doilea termen din Ecuația (9.13) este energia cinetică a celei de a doua masă a fluxului, care este determinată de distribuția reală a vitezei în secțiune transversală, adică
Dacă vitezele din secțiunea transversală au fost uniform distribuite, atunci (- viteza medie de curgere) și energia cinetică a fluxului ar fi
Împărțind (9.23) cu (9.24), obținem:
În consecință, coeficientul Coriolis este raportul dintre energia cinetică a debitului, calculată din distribuția adevărată a vitezei și energia cinetică determinată din viteza medie.
Pentru a clarifica problema, luați în considerare un "flux" ipotetic compus din două jeturi ale căror viteze m / s și m / s și calculați coeficientul Coriolis.
Adevărata energie cinetică (suma energiilor cinetice ale jeturilor)
și. adică (energia cinetică reală este mai mare decât media).
Este ușor de verificat faptul că cu cât este mai mare distribuția neuniformă a vitezelor, cu atât este mai mare coeficientul Coriolis. Deci, dacă m / s, și m / s, atunci. Evident, valoarea minimă va fi pentru o distribuție uniformă a vitezei. Într-adevăr, lăsați m / s, atunci și. În consecință, se poate argumenta că acesta corectează eroarea care apare în calculul energiei cinetice atunci când distribuția adevărată a vitezei este înlocuită de o distribuție uniformă condiționată.
Rularea un pic mai departe, observăm că în natură există două moduri fundamental diferite de curgere a fluidului: laminară și turbulentă. Cu flux laminar în țevi. când este turbulent. Acest lucru sugerează că, viteza de curgere turbulentă în secțiune transversală sunt distribuite în mod substanțial uniform decât într-o laminar (diagrama de flux turbulent a unei mai „plin“, mai aproape dreptunghiulară, comparativ cu curgerea laminară Diagrame).
Să însumăm câteva rezultate. Folosind modelul jet al fluxului și reducându-l la un mod unidimensional de introducere a ideii vitezei medii, se poate obține una din ecuațiile de bază ale hidrodinamicii - ecuația Bernoulli pentru un flux de fluid vâscos. În principiu, cu ajutorul acestei ecuații, este posibil să se calculeze mișcarea unui fluid în canalele cu debit constant și condiția ca debitul să fie slab deformat sau jetar paralel în secțiunile transversale selectate. Cu toate acestea, pentru rezolvarea completă a problemei, este necesar să se poată determina pierderea capului () care are loc atunci când lichidul se mișcă în canale. Aceasta nu este o sarcină ușoară și va fi subiectul unei examinări suplimentare.
Trimiteți-le prietenilor: