В гидравлике рассматривается
струйная модель движения жидкости, т.е. поток представляется как совокупность элементарных струек жидкости, имеющих различные скорости течения
u?. Индекс
? означает (напоминает), что в каждой точке живого сечения скорости различны. Элементарные струйки как бы скользят друг по другу. Они трутся между собой и вследствие этого их скорости различаются. Причём, в середине потока скорости наибольшие, а к периферии они уменьшаются. Распределение скоростей по живому сечению потока можно представить в виде параболоида с основанием, равным
?. Высота его в любой точке равна скорости соответствующей элементарной струйки
u?. Площадь элементарной струйки равна
d?. В пределах этой площади скорость можно считать постоянной. Понятно, что за единицу времени через живое сечение потока будет проходить объём жидкости
Wt, равный объёму параболоида. Этот объём жидкости и будет равен расходу потока.
.
С учётом понятия средней скорости, которая во всех точках живого сечения одинакова, за единицу времени через живое сечение потока будет проходить объём жидкости (обозначим его Wtср ), равный:
Wtср
=?Vср.
Если приравнять эти объёмы Wtср = Wt=параболоида, можно определить значение средней скорости потока жидкости:
В дальнейшем среднюю скорость потока жидкости будем обозначать буквой V без индекса ср.
При неравномерном движении средняя скорость в различных живых сечениях по длине потока различна. При равномерном движении средняя скорость по длине потока постоянна во всех живых сечениях.
