Hydraulický odpor při proudění tekutiny je způsoben jednak hydraulickou drsností stěn potrubí či koryta a současně vzájemným třením částic tekutiny (vazkostí tekutiny), jednak nejrůznějšími singularitami, v nichž dochází k deformaci rychlostního a tlakového pole (změna směru, zúžení, rozšíření – ať již náhlé nebo pozvolné, dělení či naopak stékání proudu, uzávěry a měrná zařízení atd.).

Hydraulické odpory se projevují jako ztráta mechanické energie; pokud ztráta vzniká podélným pohybem tekutiny a je působena hydraulickou drsností a vazkostí tekutiny, mluvíme o ztrátě třením, která je úměrná délce úseku, na které proudění probíhá či jej sledujeme, v singularitách vznikají tzv. ztráty místní. V obou případech vznikají v tekutině turbulentní víry, které se postupně rozpadají až na pohyb jednotlivých molekul a mechanická energie se mění v energii převážně tepelnou. Tato disipace energie je tedy podstatou hydraulických ztrát.

Ztráty pro reálnou kapalinu můžeme vyjádřit z Bernoulliho rovnice (ve vodohospodářské hydraulice se používá zásadně výškový tvar)[1]

kde [m] je tzv. geodetická výška [m] (výška osy potrubí či povrchu dna koryta nad srovnávací rovinou) v -tém profilu, je tlak [Pa] (tlak v ose potrubí či hydrostatický tlak na dně koryta) v -tém profilu, je hustota kapaliny [kgm3], tíhové zrychlení [ms−2], Coriolisovo číslo v -tém profilu, a střední průřezová rychlost [ms−1] v -tém profilu, a

kde je ztráta třením [m] v každém jednotlivém úseku a je místní ztráta [m] v každé singularitě. Přitom v Bernoulliho rovnici je [m] tzv. tlaková, [m] rychlostní výška.

Reference

editovat
  1. Kolář, V., Patočka, C. a Bém, J. (1983): Hydraulika. SNTL/Alfa Praha/Bratislava