- •Предмет и задачи курса.
- •История возникновения и развития науки гидравлика.
- •Жидкость, основные понятия и определения. Ид.Ж.Св-ва.
- •Основные физические свойства жидкости.
- •Вязкость.
- •Неньютоновские жидкости.
- •Силы, действующие в жидкости.
- •Гидростатическое давление и его свойства.
- •Дифференциальные уравнения равновесия жидкости Эйлера.
- •Уравнение поверхности равного давления.
- •Уравнение поверхности жидкости в сосуде, движущимся с постоянным ускорением.
- •Уравнение поверхности жидкости во вращающемся сосуде.
- •Основное уравнение гидростатики.
- •Эпюры гидростатического давления.
- •Геометрический смысл основного уравнения гидростатики.
- •Энергетический смысл основного уравнения гидростатики.
- •Способы измерения давления, единицы измерения давления и их соотношение.
- •Устройство приборов для измерения давления.
- •Определение силы полного давления жидкости на плоские фигуры.
- •Определение точки приложения силы полного давления жидкости на плоские фигуры.
- •Гидростатический парадокс.
- •Закон Архимеда.
- •Основы теории плавания тел.
- •Остойчивость тел, плавающих на свободной поверхности жидкости.
- •Остойчивость тел полностью погруженных в жидкость.
- •Практическое применение законов жидкости. Сообщающиеся сосуды.
- •Устройство и принцип действия гидропресса.
- •Измерение уровня жидкости в подземном резервуаре.
- •Задачи гидродинамики. Виды движения жидкости.
- •Траектория движения. Линия тока.
- •Трубка тока. Элементарная струйка и ее свойства.
- •Элементарный расход жидкости. Уравнение неразрывности для элементарной струйки.
- •Поток жидкости, живое сечение, смоченный периметр, гидравлический радиус и эквивалентный диаметр.
- •Расход потока, средняя скорость, уравнение расхода.
- •Виды движения потока жидкости.
- •Уравнение неразрывности для потока жидкости (в гидравлической форме).
- •Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости Эйлера.
- •Дифференциальные уравнения неразрывности потока.
- •Дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости Навье-Стокса.
- •Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
- •Геометрический смысл уравнения Бернулли.
- •Энергетический смысл уравнения Бернулли.
- •Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости.
- •Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.
- •Практическое применение уравнения Бернулли. Струйные насосы.
- •Измерение скорости с помощью трубки Пито-Прандтя.
- •47.Измерение расхода потока с помощью сужающих устройств.
Основные физические свойства жидкости.
Плотностью называют отношение массы тела к его объему
.(1)
Размерность плотности: кг/м3.
Удельным весом называют отношение веса тела к его объему
.
(2)
Размерность удельного веса составляет: Н/м3 или кг/м2 сек2.
Удельный
вес
и плотность
связаны соотношением:
(3)
Сжимаемость — изменение объема жидкости под действием внешних сил (давления).
Сжимаемость
жидкости характеризуется коэффициентом
объемного сжатия
р
. Коэффициентом
объемного сжатия называется
относительное изменение объема жидкости
при изменении давления на единицу
p
= -
[м2/Н]
(4)
Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия, называется модулем объемной упругости жидкости
E=
[H/м2].
Температурное расширение. С увеличением температуры жидкость расширяется. Температурное расширение характеризуется коэффициентом температурного расширения, который представляет собой относительное изменение объема жидкости при изменении температуры на 1°.
t
=
[
].
(5)
Поверхностное
натяжение. Характеризуется
коэффициентом поверхностного натяжения
[H/м].
Вязкостью называется свойство жидкости сопротивляться касательным усилиям.
Вязкость.
Вязкостью называется свойство жидкости сопротивляться касательным усилиям. Такое свойство жидкости обуславливается молекулярным строением жидкости и молекулярными силами притяжения. Опыт показывает, что сопротивляемость жидкости касательным усилиям проявляется лишь при ее движении. В покоящейся жидкости сопротивляемость касательным усилиям отсутствует.
Однако имеются жидкости (некоторые масла при отрицательных температурах, парафинистые нефтепродукты при низких температурах, глинистые растворы, суспензии, коллоиды и др.), в которых в условиях покоя касательные напряжения не равны нулю. Такие жидкости называются аномальными. Они изучаются специальной наукой, называемой реологией
Вязкость
жидкости в расчетном отношении
характеризуется так называемым
динамическим коэффициентом вязкости
или кинематическим коэффициентом
вязкости ν,
представляющим
отношение динамического коэффициента
вязкости к плотности жидкости, ν =
.
Вязкость зависит от рода жидкости,
температуры и давления. С увеличением
температуры вязкость уменьшается,
а с увеличением давления — увеличивается.
Однако влияние давления на вязкость
мало, если только оно не становится
очень большим (в сотни атмосфер).
Неньютоновские жидкости.
Неньютоновской жидкостью называют жидкость, при течении которой её вязкость зависит от градиента скорости. Обычно такие жидкости сильно неоднородны и состоят из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры. Неньютоновские жидкости используются в автопроме, моторные масла синтетического производства на основе неньютоновских жидкостей уменьшают свою вязкость в несколько десятков раз, пи повышении оборотов двигателя, позволяя при этом уменьшить трение в двигателе.
