Напор

Полный напор

Напо́р (более точно по́лный напо́р) (в гидравлике и гидромеханике) — физическая величина, равная удельной энергии потока жидкости в рассматриваемой точке. Обычно рассматривается для течений несжимаемой жидкости в поле сил тяжести и определяется из уравнения Бернулли соотношением:

[math]\displaystyle{ H=z+\frac{p}{\rho g}+ \frac{v^2}{2g}, }[/math]

где [math]\displaystyle{ z }[/math] — вертикальная координата рассматриваемой точки относительно некоторого выбранного уровня (отсчитываемая вверх, против направления силы тяжести), [math]\displaystyle{ p }[/math] — давление в жидкости, [math]\displaystyle{ g }[/math] — ускорение свободного падения, [math]\displaystyle{ v }[/math] — модуль скорости жидкости. Единица напора в Международной системе единиц (СИ) — метр, в системе СГС — сантиметр.

Пьезометрическим напором называют величину

[math]\displaystyle{ H=z+\frac{p}{\rho g}, }[/math]

которую удобно использовать в гидрологических измерениях, т.к. эта величина с точностью до постоянного слагаемого равна высоте столба жидкости в колене водяного манометра.

Входящие в выражение для полного напора слагаемые имеют специальные названия:

• [math]\displaystyle{ z }[/math] — геометрическая (нивелирная) высота,
• [math]\displaystyle{ p/(\rho g) }[/math] — пьезометрическая высота,
• [math]\displaystyle{ \frac{v^2}{2g} }[/math] — скоростная высота (скоростной напор).

При стационарном течении несжимаемой идеальной (невязкой) жидкости в силу интеграла Бернулли полный напор сохраняется вдоль линии тока. При течении реальных жидкостей вдоль линии тока напор уменьшается за счёт диссипативных процессов (вязкого трения). Разность напора в двух поперечных сечениях потока реальной жидкости называется потерянным напором (гидравлическими потерями, утратами напора).

Понятие о напоре используется при проектировании гидротехнических сооружений и решении многих задач гидравлики и гидродинамики. При использовании метода электрогидравлических аналогий гидравлический напор аналогичен электрическому напряжению (в то время как подача или расход аналогичны силе тока). Потерянный напор аналогичен падению напряжения.

См. также

• Миллиметр водяного столба
• Давление