При переході від елементарної цівки ідеальної рідини до потоку реальної в'язкої рідини, що має кінцеві розміри і обмеженому стінками, необхідно врахувати:
По перше. нерівномірність розподілу швидкостей по перетину,
По-друге. втрати енергії (напору) рідини.
Те й інше є наслідком наявності сил тертя між шарами в'язкої рідини.
Нерівномірний розподіл швидкостей (див. Рис.2.2) обумовлено ковзанням одних верств за іншими, внаслідок чого виникають дотичні напруження тертя.
По перше. це вимагає витрат енергії.
Тому питома енергія рухається в'язкої рідини не залишається постійною, як у випадку ідеальної рідини, а поступово витрачається на подолання опорів і, отже, зменшується уздовж потоку.
Розглянемо потік рідини, що проходить по трубопроводу змінно-го перетину (рис. 10). У першому перетині гідродинамічний напір нехай ра-вен H1. По ходу руху потоку частину напору H1 необоротно втрата-ється через прояви сил внутрішнього тертя рідини і в другому перетині натиск зменшиться до H2 на величину втрат напору # 916; H = Н1 -Н2 = hп.
При наявності втрат:
Або можна записати:
По-друге. нерівномірність розподілу швидкостей впливає на величину кінетичної енергії, що в рівнянні Бернуллі враховується так званим коефіцієнтом Коріоліса:
нерівномірність розподілу швидкостей.
Фізичний сенс коефіцієнта Коріоліса - це відношення дійсної кінетичної енергії потоку в даному перетині до кінетичної енергії того ж потоку і в тому ж перерізі, але при рівномірному розподілі швидкостей.
Для нерівномірного розподілу швидкостей по перетину потоку коефіцієнт Коріоліса завжди більше 1, при рівномірному розподілі швидкостей коефіцієнт Коріоліса дорівнює 1.
При використанні позначень п'єзометричного hp і швидкісного hv напорів рівняння Бернуллі можна записати і так:
Енергетичний смислуравненія Бeрнуллі полягає в тому, що воно відображає закон збереження енергії: сума потенційної z + hp. кінетичної v 2 / 2g енергії і енергії втрат # 916; H залишається незмінною у всіх точках потоку.
Геометричний сенс рівняння Бeрнуллі показаний на рис. 10:
- сума чотирьох висот z. hp. hv. # 916; H залишається незмінною у всіх точках потоку.
Рівняння Бернуллі можна застосувати не тільки для рідин, а й для газів, за умови, що швидкість газу значно менше швидкості звуку.