עומד הידראולי – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
תמונה מוויקי האנגלית |
תיקונים הקשורים לעקרונות פיזיקליים של עומד בזורמים |
||
שורה 1:
[[קובץ:Headpressure.GIF|ממוזער|שמאל|נוזל זורם מהמכל העליון למכל שבבסיס תחת לחץ של העומד ההידראולי]]
'''עומד הידראולי''' הוא כמות [[אנרגיה|האנרגיה]] ליחידת משקל של [[נוזל|זורם]] כלשהו ביחס למשטח גאודזי ונמדד ב[[יחידת מידה|יחידות]] של מטרים (לדוגמה: עבור מים היחידות הן מטר מים [m H<sub>2</sub>O]). העומד ההידראולי הוא שילוב של מספר מדדים: גובה
עומד הידראולי יכול להיות מחושב לפי הנוסחה הנובעת [[משוואת ברנולי|ממשוואת ברנולי]]:
<math>H=z+\psi+v^2/2g</math>
כאשר:
H - העומד ההידראולי הכולל ביחידות של גובה [למשל, מטר מים].
<math>\psi</math> - עומד לחץ
<math>v^2/2g</math> - עומד קינטי, הנובע מהאנרגיה הקינטית של הזורם
'''לדוגמה:''' נדמיין מכל מים בגובה 10 מטרים. כאשר מתרחש מצב סטטי ללא זרימה במכל, גובה המים בנקודה הגבוהה ביותר במכל יהיה 10 מטרים (<math>z_1=10</math>), אך הלחץ בה יהיה שווה ללחץ האטמוספירי, ולכן <math>p_1 =0</math> ולכן גם <math>\psi_1 = \frac{0}{\rho \cdot g}=0</math>, ומכאן נקבל: <math>H_1 = 10+0=10</math> . בנקודה הנמוכה ביותר במכל הגובה יהיה <math>z_2=0</math>, אך לחץ המים בה יהיה שווה לעשרה מטרים של מים הלוחצים על הנקודה (<math>\psi_2=10</math>) ומכאן נקבל: <math>H_2 = 0+10=10</math>. ולכן העומד ההידראולי במעלה המכל יהיה שווה לעומד ההידראולי בתחתית המכל (<math>H_1 = H_2</math>) ולא תתרחש זרימת מים בין שתי הנקודות!▼
▲'''לדוגמה:''' נדמיין מכל מים בגובה 10 מטרים, הפתוח לאטמוספירה. כאשר מתרחש מצב סטטי ללא זרימה במכל, גובה המים בנקודה הגבוהה ביותר במכל יהיה 10 מטרים (<math>z_1=10</math>), אך הלחץ בה יהיה שווה ללחץ האטמוספירי, ולכן <math>p_1 =0</math> ולכן גם <math>\psi_1 = \frac{0}{\rho \cdot g}=0</math>. הזורם נייח ולכן גם העומד הקינטי הוא אפס, ומכאן נקבל: <math>H_1 = 10+0+0=
אולם אם יפתח נקב בתחתית המיכל, הלחץ בנקב הוא אפס (אטמוספירי) וכל העומד יהפוך לעומד קינטי (מהירות) לפי [[חוק טוריצ'לי|עקרון טוריצ'לי]] <math>H_3=H_1=10m=v^2/2g</math>ולכן מהירות הזורם היוצא מהנקב תהיה <math>v=\sqrt{2gH}</math>.
[[קטגוריה:הידרודינמיקה]]
| |||