12.Кавитационные явления жидкостей

Кавитация (cavitas - пустота) - процесс образования паровых пузырьков в зоне минимального давления с последующей конденсацией их в зоне повышенных давлений, происходящей под влиянием гидродинамического воздействия.

Явление кавитации наблюдается во всех случаях, когда в какой-либо гидравлической системе происходит падение давления ниже давления насыщения.

На участке пониженного давления начинается выделение паровых пузырьков, так как упругость паров жидкости при данной температуре оказывается выше давления в этой зоне.

13. Силы действующие на жидкость (внутренние и внешние)

Внешними силамиявляются массовые силы: сила тяжести G и сила инерции J. Внутреннимисилами, если рассматривать выделенный объем в общем  потоке жидкости, являются силы, действующие на поверхности рассматриваемого объема. На элементарную площадку dS какого-либо выделенного объема действует некоторая сила, которую можно заменить двумя силами: нормальной силой гидростатического давления dP и касательной к площадке силой внутреннего трения dF

14.Гидростатическое давление, два его свойства

Гидростатика — это раздел изучающий законы равновесия жидкости. В жидкости, находящейся в состоянии покоя, не проявляются силы вязкости, и поэтому такая жидкость характеризуется свойствами, близкими к «идеальной» жидкости. Поэтому почти все задачи гидростатики решаются с большой степенью точности.

На жидкость в состоянии покоя действуют внешние силы. Эти внешние силы можно разделить на массовые и поверхностные. Массовые силы действуют на каждую частицу массы в данном объёме, они пропорциональны величине массы жидкости. Это сила тяжести и сила инерции. В случае, если жидкость однородна (ρ=const), массовые силы будут пропорциональны объёму, и их можно называть объёмными.

Поверхностные силы — это силы, действующие на каждый элемент поверхности, ограничивающей объём жидкости, они пропорциональны площади этой поверхности. К поверхностным силам можно отнести силу давления и силу трения, если жидкость двигается.

Вследствие действия внешних сил внутри жидкости возникает напряжение, которое является гидростатическим давлением. Гидростатическое давлениев произвольной точке внутри жидкости — это сила, действующая на поверхности элементарного параллелепипеда, описанного вокруг этой точки.

Гидростатическое давление имеет два основных свойства. Первое свойство: гидростатическое давление всегда направлено по внутренней нормали к поверхности, ограничивающей рассматриваемый объём жидкости, т.е. силы гидростатического давления являются силами сжимающими. Если бы было наоборот, в жидкости началось бы движение частиц от рассматриваемой точки. Второе свойство: величина гидростатического давления в произвольной точке по всем направлениям одинакова. Иначе начала бы мигрировать в жидкости сама точка.

15. Основное уравнение гидростатики

16. Графическое изображение гидростатическое давление на вертикальные, наклонные и ломаные стенки

17. Графическое изображение гидростатическое давление на криволинейные стенки в закрытом сосуде

18. Гидростатический парадокс

Гидростатический парадокс — явление, при котором сила весового давления налитой в сосуд жидкости на дно сосуда может отличаться от веса налитой жидкости. В сосудах с увеличивающимся к верху поперечным сечением сила давления на дно сосуда меньше веса жидкости, в сосудах с уменьшающимся к верху поперечным сечением сила давления на дно сосуда больше веса жидкости. Сила давления жидкости на дно сосуда равно весу жидкости лишь для сосуда цилиндрической формы.