Тогда расход определится из зависимости

Поток жидкости и его основные характеристики

Элементарная струйка жидкости является основным элементом, из которого складывается понятие о потоке жидкости.

Под потоком жидкости в гидравлике подразумевается движение массы жидкости, ограниченной системой твёрдых, жидких и газообразных поверхностей. Поток жидкости представляют образованным совокупностью элементарных струек жидкости, движущихся с различными скоростями.

В качестве примера можно привести поток жидкости в реке. Этот поток ограничен частично твердой поверхностью ложа и частично воздухом (свободная поверхность). Поток жидкости в трубопроводе, работающем полным сечением, ограниченный лишь твёрдой поверхностью – стенкой трубы. Струя жидкости, вытекающая из отверстия в резервуаре, ограничена окружающей средой, например воздухом.

Соответственно перечисленным примерам потоки делятся на три вида:

безнапорные потоки – ограниченные твёрдыми стенками, но имеющие свободную поверхность;

напорные потоки – потоки, не имеющие свободной поверхности;

гидравлические струи – потоки, ограниченные лишь жидкостной или газовой средой.

Сечение потока перпендикулярное линиям тока называется живым сечением потока, а площадь этого сечения называется площадью живого сечения потока.

Объём жидкости, проходящей в единицу времени через живое сечение потока называется расходом потока, который будет равен сумме расходов элементарных струек, пересекающих эту площадь

Средняя скорость в живом сечении потока

Расход потока жидкости равен среднейскорости, умноженной на площадь живого сечения потока:

Уравнение является уравнением неразрывности несжимаемой жидкости.

Для газа, ввиду его сжимаемости, введены понятия массового М и весового G расходов, которые записывают по условию сплошности в виде

и

или

Для живых сечений потоков важной геометрической характеристикой наряду с площадью является длина линии, по которой живое сечение соприкасается с твердыми стенками его ограничивающими. Эту длину называют смоченным периметром и обозначают греческой буквой (хи).

Отношение площади живого сечения к смоченному периметру называют гидравлическим радиусом и обозначают буквой

Величина гидравлического радиуса существенно сказывается на пропускной способности живого сечения.

Кроме линий тока и траекторий иногда используют понятие линии отмеченных частиц. Так называют линию, на которой в данный момент расположены частицы, прошедшие в разное время через одну и ту же точку пространства. При установившемся движении линии отмеченных частиц совпадают с траекториями и линиями тока.