Borda-Carnot kaava

Hydrodynamiikassa Borda-Carnot'n kaava (lause) on  empiirinen kaava , joka kuvaa nesteen energian (tai noston) menetystä , joka tapahtuu virtauksen paikallisen laajenemisen aikana. Tämä kaava, toisin kuin ihanteellisen nesteen Bernoullin yhtälö , joka ottaa huomioon virtauksen, jonka kokonaiskorkeuden arvo on vakio, mahdollistaa paikallisen hydraulisen vastuksen aiheuttamien häviöiden laskemisen. Tämä kaava on nimetty Jean-Charles de Bordan ja Lazare Carnot'n mukaan .

Borda-Carnot-kaavaa voidaan soveltaa sekä avoimeen virtaukseen kanavassa (ei-paine) että virtaukselle putkessa (paine).

Sanamuoto

Borda-Carnot-kaavalla on muoto:

missä

ΔE  on nesteen energiahäviö; ξ  on empiirinen dimensioton häviötekijä, joka saa arvot välillä nollasta yhteen, 0 ≤ ξ ≤ 1; ρ  on nesteen tiheys; V 1 ja V 2  ovat vastaavasti keskimääräinen virtausnopeus ennen virtauksen paikallista laajenemista ja sen jälkeen.

Jos virtaus laajenee äkillisesti, häviökerroin on yhtä suuri kuin yksi. Muissa tapauksissa häviökerroin tulee määrittää useimmiten käyttämällä empiirisiä kaavoja (kokeellisesti saatujen tietojen perusteella). Borda-Carnot-kaava pätee nopeuden pienentyessä V 1 > V 2 , toisessa tapauksessa häviö ΔE on nolla, koska nopeuden V 2 lisäys nopeuteen V 1 verrattuna tarkoittaisi, että ulkoinen voimat suorittavat työtä nestevirtauksessa, ja sitten puhutaan häviöistä, ei ole paikallista vastusta.

Häviökerrointa voidaan pienentää tai lisätä ξ muuttamalla virtauksen muotoa. Esimerkiksi käyttämällä diffuusoria äkillisen laajennuksen sijaan, häviökerrointa voidaan pienentää.

Katso myös

Kirjallisuus