Трубка тока (поверхность тока)

Выделим в движущейся жидкости замкнутый контур, через каждую точку которого проведем линии тока (рис.4.5).

Рис. 4.5. Трубка тока

Образованная таким образом цилиндрическая поверхность носит название трубки тока. Данный контур намечался в прост­ранстве, занятом движущейся жидкостью, поэтому часть ее должна находиться и внутри трубки тока. Количество жидкости внутри поверхности тока или трубке тока будет оставаться постоянным с течением времени, так как по определению она образована линиями тока, касательными к поверхности трубки тока и жидкость не может втекать и вытекать из нее. Данное свойство трубки тока является необходимым при определении объемного и массового расхода жидкости.

Объемным расходом принято называть объемное количество жидкости, проходящей через данное живое сечение в единицу времени, в системе СИ объемный расход измеряется в .

Внутри трубки тока объемный расход остается постоянный.

(4.9)

Объемный расход жидкости через поверхность реального потока будет равен

(4.10)

где - проекция скорости на нормаль к площадке.

Массовым расходом называют массу жидкости, проходящей через рассматриваемое сечение в единицу времени. Массовый расход в системе СИ измеряется в

Массовый расход жидкости через поверхность равен абсолютному значению

(4.11)

Важной характеристикой потока или конечной струйки является

средняя скорость потока в данном сечении.

Это понятие вводится для упрощения решений многих технических расчетов и практических задач, так как в реальных потоках вязкой жидкости локальные скорости по живому сечению распределяются неравномерно.

Средней скоростью называется одинаковая для всех точек сечения фиктивная скорость, при которой данное живое сечение пропускает тот же расход, что и при действительных неравномерно-распределенных локальных скоростях.