Реакция струи жидкости

Рассмотрим рис.78. В результате действия на поток внешних сил на выделенном участке происходит изменение импульса DK, равное:

(297)

(рис. 78)

Рассмотрим теперь поток жидкости набегающей на преграду н разветвляющийся на два рукава (рис.79):

(рис. 79)

Пусть массовый расход в неразветвленной части равен m₀, а скорость в этом сечении равна V₀. Попадая

на преграду, поток изменяет импульс в результата действия сил со стороны преграды, выделим сечения в рукавах разветвленной части потока. в которых массовые расходы равны, соответственно m1 и m2, скорости V₁ и V₂, причем векторы скоростей образуют углы a₁ и a₂ с направлением скорости в неразветвленной части потока. Сила R действующая со стороны преграды на поток, образует угол a_R с вектором скорости V₀. По (297) изменение импульса потока равно в единицу времени равно:

откуда сила:

(298)

В случае симметричной преграды массовые расходы в рукавах разветвленной части одинаковы и равны:

Скорость жидкости в рукавах в этом случае равна скорости в неразветвленной части, а углы a₂=a₁=a.

Реакция преграды направлена противоположно потоку (a_R =p). Следовательно:

(299)

Как видно из этого результата, максимальной реакция пре­грады будет в том случае, если скорости в рукавах противоположны скорости в неразветвленной части потока (a =p). Тогда

(300)