Průtok kapaliny (průtok kapaliny) – množství kapaliny protékající za jednotku času živým průřezem toku.
Existují objemové, hmotnostní a hmotnostní průtoky kapaliny.
Objemový průtok kapaliny je objem kapaliny protékající za jednotku času živým průřezem toku. Objemový průtok kapaliny se obvykle měří v м 3 /z, dm 3 /z nebo l/s. Vypočítá se podle vzorce, kde Q – objemový průtok kapaliny, V – objem kapaliny protékající živým průřezem proudění, t – doba proudění kapaliny.
Hmotnostní průtok kapaliny je hmotnost kapaliny protékající za jednotku času živým průřezem toku. Hmotnostní průtok se obvykle měří v kg/s, g/s nebo t/s a je určen vzorcem kde QM – hmotnostní průtok kapaliny, M je hmotnost kapaliny protékající živým průřezem proudění, t je doba proudění kapaliny.
Hmotnostní průtok kapaliny je hmotnost kapaliny protékající za jednotku času živým průřezem toku. Hmotnostní tok se obvykle měří v N/s, KN/s. Vzorec pro jeho určení vypadá takto: kde QG – hmotnostní průtok tekutiny, G je hmotnost kapaliny protékající živým průřezem proudění, t je doba proudění kapaliny.
Nejčastěji se používá objemový průtok kapaliny. Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že proudění se skládá z elementárních proudů, průtok se skládá také z průtoku elementárních proudů kapaliny. dQ.
22. Rovnice kontinuity
Rovnice kontinuity je zákon zachování hmoty hmoty aplikovaný na kapaliny. Pokud je tato rovnice dodržena, kapalina se pohybuje v nepřetržitém proudu bez přerušení nebo dutin.
V hydraulice se obvykle uvažují toky, ve kterých nevznikají diskontinuity. Pokud vybereme libovolné dva úseky v toku, vzdálené od sebe v určité vzdálenosti, pak můžeme napsat: nebo kde Q- průtok tekutiny, m3/s; v—průměrná rychlost v úseku při ustáleném pohybu, m/s; S- plocha otevřeného řezu, m2
Jak vyplývá z výše uvedené rovnice, průtok procházející všemi živými úseky toku se nemění, a to navzdory skutečnosti, že v každém úseku je průměrná rychlost a plocha živého úseku odlišné.
Tato rovnice se nazývá rovnice kontinuity proudění pro ustálený pohyb.
Z rovnice získáme důležitý vztah, tj. průměrné rychlosti jsou nepřímo úměrné plochám živých sekcí, kterým tyto průměrné rychlosti odpovídají.
Rovnice kontinuity proudění je jednou ze základních rovnic hydrodynamiky. Je odvozena z rovnice kontinuity pro elementární proud nestlačitelné tekutiny v ustáleném pohybu: kde v — místní rychlosti v každém aktivním úseku toku, m/s; DS – obytná plocha průřezu základního toku, m2; D Qn— základní průtok, m 3 /s
Obr. – diagram znázorňující kontinuitu toku
23. Průměrná (průtok) rychlost
Průměrná rychlost proudění v tomto úseku je imaginární, fiktivní průtok, stejný pro všechny body daného živého úseku, s nímž by živým úsekem procházel průtok rovný skutečnému.
Pouze v bodech živých úseků vzdálených od volného povrchu přibližně o 0,6 hloubky a 0,223r od stěny v potrubí se místní rychlosti skutečně rovnají průměrné rychlosti. V jiných bodech jsou místní rychlosti vyšší nebo nižší než průměr.
Při nerovnoměrném pohybu je průměrná rychlost v různých obytných úsecích po délce toku různá. Při rovnoměrném pohybu je průměrná rychlost po délce toku ve všech živých úsecích konstantní.
Pokud se obrátíme na vzorec průtoku ( ) a nahradíme v něm místní rychlosti u v každém elementárním proudu s průměrnou rychlostí dostaneme:
Poslední tři vzorce jsou velmi důležité a velmi často se používají v hydraulických výpočtech.
