Сұйықтардың механикасы

Сығылмайтын сұйық – тығыздығы барлық жерде бірдей болатын және уақыт бойынша өзгермейтін сұйық.

Сұйықтың қысымы – сұйық тарапынан бірлік ауданға түсірілген нормал күшпен өлшенетін физикалық шама.

Қысым бірлігі – паскаль (Па).

Паскаль – ауданы 1 м нормал орналасқан бетке біркелкі таралған 1Н күштің тудыратын қысымы.

! Па = 1 Н/ м .

Паскаль заңы: тыныштықтағы сұйықтың кезкелген жеріндегі қысым барлық бағыттарда бірдей болады, әрі қысым тыныштықтағы сұйық алып тұрған тұтас көлем бойынша бірдей беріледі.

тереңдікте сұйық бағанының қысымы

( – ашық бетке түсірілген қысым, – сұйықтың тығыздығы).

Гидравликалық машина үлкен поршенінің ауданы кіші поршенінің ауданынан қанша есе артық болса, күштен сонша есе ұтыс береді

( және – сәйкес түрде поршендердің көлденең қималарының аудандары және оларға түсірілген күштер).

Ағыс – сұйықтың қозғалысы.

Ағын – қозғалыстағы сұйықтың бөлшектерінің жыйынтығы.

Тоқ сызығы – әрбір нүкесінде өзіне жүргізілген жанамасы бағыты бойынша сұйықтың осы мезеттегі жылдамдық векторымен бірдей түсетін сызық.

Тоқ сызықтарын сызық сандарының өздеріне перпендикуляр орналасқан және өздері кесіп өтіп жатқан сол ауданшаның ауданына қатынасы, сұйық ағысының жылдамдығы жоғары жерде көбірек, ал сұйық ағысы баяулау жерде азырақ болатындай етіп жүргізеді.

Тоқ түтігі – сұйықтың тоқ сызықтарымен шектелген бөлігі.

Қалыптасқан (стационар) ағыс – сұйықтың, тоқ сызықтарының пішіні және олардың орналасуы, сонымен қатар оның әрбір нүктесінде жылдамдықтың мәні уақыт бойынша өзгермейтін ағысы.

Архимед заңы: сұйыққа (газға) батырылған денеге осы сұйық (газ) тарапынан дене ығыстырып шығарған сұйықтың (газдың) салмағына тең жоғары бағытталған итеріп шығарушы күш әсер етеді.

( – сұйықтың тығыздығы, – сұйыққа батырылған дененің

көлемі).

Сығылмайтын сұйық үшін үзіліссіздік теңдеуі: сығылмайтын сұйықтың ағыс жылдамдығының тоқ түтігінің көлденең қимасына көбейтіндісі берілген тоқ түтігі үшін тұрақты шама.

немесе

( – тоқ түтігінің көлденең қимасының ауданы; – сұйықтың жылдамдығы).

Гидростатикалық қысым – ауырлық күшінің әсерінен пайда болатын және сұйық бетінің астындағы тереңдікке тәуелді болатын қысым

( – сұйықтың тығыздығы, – сұйық бағанының тереңдігі).

Бернулли заңы (принципі): түтікте ағып жатқан сұйықтың қысымы түтіктің ағыс жылдамдығы төмен жерде үлкен де, ал ағыс жылдамдығы жоғары жерде – төмен болады.

Идеал сығылмайтын сұйықтың стационар ағысы үшін Бернулли теңдеуі – идеал сұйықтың қалыптасқан ағысы үшін механикалық энергияның сақталу заңының өрнегі

( түтіктің берлген қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы; дәл осы қима үшін сұйықтың жылдамдығы; осы қима үшін сұйықтың динамикалық қысымы; қиманың орналасқан биіктігі; гидростатикалық қысым).

Горизонтал тоқ түтігі үшін толық қысым ( )

Торричелли формуласы, ол кең ашық ыдыстағы кішкене тесіктен сұйықтың ағып шығу жылдамдығын анықтауға мүмкіндік береді

( ыдыстағы сұйықтың деңгейіне қатысты тесіктің тұрған тереңдігі).

Тұтқырлық (ішкі үйкеліс) – реал сұйықтардың сұйықтың бір бөлігінің екінші бөлігіне қатысты салыстырмалы орын ауыстыруына кедергі жасау қасиеті

Ағып жатқан сұйықтың қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс күші (Ньютон заңы)

( сұйықтыың динамикалық тұтқырлығы; жанасатын қабаттардың аудаааны; жылдамдықтың градиенті – қабаттардың қозғалыс бағытына перпендикуляр болатын бағытында өабаттан қабатқа өткен кезде жылдамдықтың қаншалықты тез өзгеретіндігін көрсететін шама).

Тұтқырлықтың бірлігі – паскаль-секунд.

Паскаль-секунд – ламинарлық ағыста модулы 1 метрге 1 м/с болатын жылдамдық градиенті кезінде қабаттардың 1 м жанасу бетінде 1 Н ішкі үйкеліс күші пайда болатын кездегі динамикалық тұтқырлық.

1П

Ламинарлық (қат-қабат) ағыс – сұйықтың (газдың), ағын бойында әрбір қарастырылып отырған жұқа қабаттың көршілес қабаттарға қатысты, олармен араласпай, сырғанап отыратын ағысы.

Турбуленттік (құйынды) ағыс – сұйықтың (газдың) ағын бойында интенсивті құйындану және сұйықтың (газдың) араласуы болып жататын ағысы.