Линией тока называется линия, проведенная в области течения так, что касательная в каждой ее точке совпадает по направлению с вектором скорости жидкости в этой точке.
В стационарном потоке линии тока совпадают с траекториями частиц жидкости.
Если через каждую точку некоторого замкнутого контура C в области течения провести линии тока, то они образуют поверхность тока, а часть жидкости, ограниченная этой поверхностью, называется трубкой тока или струйкой. Основное свойство трубки тока: ее боковая поверхность непроницаема для жидкости.
Поверхность S, проходящая через контур С,
называется поперечным сечением струйки. Если все линии тока рассматриваемой струйки
нормальны к поверхности S, то такое сечение называется
нормальным (или живым) сечением: в каждой его точке соблюдается условие
^ пов.S.
Расходом (секундным массовым расходом) жидкости через некоторую поверхность S в области течения, называется масса жидкости, протекающая сквозь эту поверхность в единицу времени:
, (5.1)
где n–орт нормали к поверхности S, q = (V, n) – угол между векторами V и n, Vn= V cosq – проекция скорости жидкости Vна нормаль n.
Для случая однородного распределения параметров потока, когда на поверхности S r=const, V= const, q= const, выражение (5.1) упрощается:
, (5.2)
где S – площадь поверхности S.
Выражение (5.2) обычно применяется для элементарной струйки. Элементарная струйка – это струйка, поперечные размеры которой настолько малы, что в каждом ее нормальном сечении параметры потока: V, p, r,..., – постоянны. Таким образом, движение жидкости в струйке рассматривается как одномерное. Для определения расхода жидкости в струйке в качестве поверхности S обычно берется ее нормальное поперечное сечение; тогда, очевидно, q=0 и из (5.2) получается
предыдущаяследующая