Geschwindigkeitskopf
Im Allgemeinen ist der Fallhöhe oder der Gesamtkopf ein Maß für das Potential von Flüssigkeit am Messpunkt. Es kann verwendet werden, um einen hydraulischen Gradienten zwischen zwei oder mehr Punkten zu bestimmen.
In der Fluiddynamik ist Kopf ein Konzept, das die Energie in einem inkompressiblen Fluid mit der Höhe einer äquivalenten statischen Säule dieses Fluids in Beziehung setzt . Die Einheiten für alle verschiedenen Energieformen in der Bernoulli-Gleichung können auch in Entfernungseinheiten gemessen werden. Daher werden diese Begriffe manchmal als „Köpfe“ (Druckkopf, Geschwindigkeitskopf und Höhenkopf) bezeichnet. Die Förderhöhe ist auch für Pumpen definiert. Dieser Kopf wird normalerweise als statischer Kopf bezeichnet und repräsentiert die maximale Höhe (Druck), die er abgeben kann. Daher können die Eigenschaften aller Pumpen normalerweise aus ihrer QH-Kurve (Durchflussrate – Höhe) abgelesen werden .
Es gibt vier Arten von Potenzialen (Kopf):
- Druckpotential – Druckhöhe : Die Druckhöhe repräsentiert die Strömungsenergie einer Flüssigkeitssäule, deren Gewicht dem Druck der Flüssigkeit entspricht.
ρ w : Dichte des Wassers, die als druckunabhängig angenommen wird - Höhenpotential – Höhenkopf: Der Höhenkopf repräsentiert die potentielle Energie eines Fluids aufgrund seiner Höhe über einem Referenzniveau.
- Kinetisches Potential – Kinetischer Kopf: Der kinetische Kopf repräsentiert die kinetische Energie der Flüssigkeit. Es ist die Höhe in Fuß, in der eine fließende Flüssigkeit in einer Säule aufsteigen würde, wenn ihre gesamte kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt würde.
Die Summe aus Elevationskopf, kinetischem Kopf und Druckkopf einer Flüssigkeit wird als Gesamtkopf bezeichnet . Die Bernoulli-Gleichung besagt also, dass der Gesamtkopf der Flüssigkeit konstant ist.
Stellen Sie sich ein Rohr vor, das eine ideale Flüssigkeit enthält. Wenn dieses Rohr eine allmähliche Ausdehnung des Durchmessers erfährt, besagt die Kontinuitätsgleichung , dass mit zunehmendem Rohrdurchmesser die Strömungsgeschwindigkeit abnehmen muss, um den gleichen Massenstrom aufrechtzuerhalten. Da die Auslassgeschwindigkeit geringer als die Einlassgeschwindigkeit ist, muss die kinetische Förderhöhe vom Einlass zum Auslass abnehmen. Wenn sich die Elevationshöhe nicht ändert (das Rohr liegt horizontal), muss die Abnahme der kinetischen Förderhöhe durch eine Erhöhung der Druckhöhe ausgeglichen werden.
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