3.2.2
Rovnica kontinuity
Majme
prúdovú trubicu, ktorej prierez kolmý na smer rýchlosti je S. Predpokladajme, že rýchlosť častíc kvapaliny vo všetkých bodoch
tohto prierezu je rovnaká. Za čas Dt
cez prierez trubice prejdú všetky častice, ktorých vzdialenosť od tohto
prierezu nebola väčšia ako v Dt. Za čas Dt cez S pretečie hmotnosť kvapaliny
r S v Dt a za časovú jednotku teda hmotnosť r S v (hmotnostný prietok) a objem S v
(objemový prietok). Ak je prúdenie stacionárne, potom taká istá hmotnosť
kvapaliny ako prierezom S1 musí
prechádzať prierezom S2
(obr.3.16 ).
Zákon
zachovania hmotnosti pri stacionárnom prúdení potom vyjadruje rovnica:
.
(3.15)
Ak
hustota kvapaliny je konštantná potom platí:
.
(3.16)
a objem pretečený za časovú
jednotku prierezom S1 sa
musí rovnať objemu pretečenému prierezom S2
( cez plášť trubice kvapalina neprechádza). Pre nestlačiteľnú kvapalinu potom v
ktoromkoľvek priereze platí:
S v
= konšt. (3.17)
Túto rovnicu nazývame rovnica kontinuity pre nestlačiteľné
kvapaliny. Objem kvapaliny, ktorý pretečie prierezom prúdovej trubice, alebo
potrubia za časovú jednotku nazývame objemový prietok, alebo jednoducho prietok
Q. Ak je rýchlosť prúdenia
v každom bode uvažovaného prierezu konštantná, prietok Q = S
v. V prípade, že v uvažovanom priereze rýchlosť nie je
konštantná, potom prietok je určený vzťahom