Formula Borda-Carnot

În hidrodinamică , formula Borda-Carnot (teorema)  este o formulă empirică care descrie pierderea de energie (sau de cap) a unui fluid care are loc în timpul expansiunii locale a fluxului. Această formulă, spre deosebire de ecuația Bernoulli pentru un fluid ideal , care ia în considerare un debit cu o valoare constantă a înălțimii totale, vă permite să calculați pierderile datorate rezistenței hidraulice locale. Această formulă poartă numele lui Jean-Charles de Borda și Lazare Carnot .

Formula Borda-Carnot este aplicabilă atât pentru debitul deschis într-un canal (fără presiune), cât și pentru debitul într-o țeavă (presiunea).

Formulare

Formula Borda-Carnot are forma:

Unde

ΔE  este pierderea de energie a lichidului; ξ  este un factor de pierdere empiric adimensional care ia valori în intervalul de la zero la unu, 0 ≤ ξ ≤ 1; ρ  este densitatea lichidului; V 1 și V 2  sunt viteza medie a curgerii, respectiv, înainte și după extinderea locală a curgerii.

În cazul unei extinderi bruște a debitului, factorul de pierdere este egal cu unu. În alte cazuri, factorul de pierdere ar trebui determinat, cel mai adesea, folosind formule empirice (pe baza datelor obținute experimental). Formula Borda-Carnot este valabilă pentru cazul scăderii vitezei, V 1 > V 2 , în alt caz, pierderea ΔE este nulă, întrucât o creștere a vitezei V 2 față de viteza V 1 ar însemna că forțele efectuează lucrări asupra fluxului de fluid și apoi vorbim despre pierderi, nu există rezistență locală.

Factorul de pierdere poate fi redus sau crescut ξ prin schimbarea formei curgerii. De exemplu, prin utilizarea unui difuzor în loc de o expansiune bruscă, factorul de pierdere poate fi redus.

Vezi și

• Formula Darcy-Weisbach

Literatură

• Chanson, Hubert (2004), Hydraulics of Open Channel Flow: An Introduction (ed. a doua), Butterworth–Heinemann, ISBN 0750659785  , 650 pp.
• Massey, Bernard Stanford & Ward-Smith, John (1998), Mecanica fluidelor (ed. a 7-a), Taylor & Francis, ISBN 0748740430  , 744 pp.