Шпоры по гидре / мои билеты / 19-20

1.Основные определения гидродинамики. Расход жидкости и средняя скорость потока. Идеальная и вязкая жидкости; понятие о не Ньютоновской жидкости.

Живое сечение потока (ЖС) – поверхность в пределах потока жид-ти,  в каждой своей т-ке к вектору соответствующей местной ск-ти в этой т-ке. При плавно изменяющемся движ-и жид-ти ЖС представл. собой плоскость,  к направл-ю движ-я. ЖС потока хар-ся площадью сеч-я S, смочен. периметром , гидравлич. радиусом R_Г или гидравл. диаметром D_Г.  -длина линии, по кот. ЖС потока соприкас-ся с ограничивающими его стенками. R_Г –размер. вел-на, равная отнош-ю пл-ди ЖС к . D_Г –размер. вел-на, равная 4R_Г.

Расходом (Q) наз. кол-во жид-ти, протекающей ч/з ЖС потока в единицу времени. Q может выраж-ся в ед-цах объема, веса или массы. Соотв. различ. расходы: объемный, весовой и массовый. Объемный расход (м³/с): Q=S, где  -сред. ск-ть потока в дан. ЖС. Весовой расход (Н/с): Q_G=Q. Массовый расход (кг/с): Q_m=Q.

Сред. ск-тью потока  наз. ск-ть, с кот. должны были бы двигаться все частицы (струйки жид-ти) ч/з дан. ЖС, чтобы Q всего потока был бы равен Q, соотв. действительным ск-тям

этих частиц (струек).

Линия тока –линия, в каждой т-ке кот. вектор ск-ти направлен по касательной.

Жидкой струйкой наз. жид-ть находящаяся внутри трубки тока. Если ск-ть по сеч-ю трубки тока =const,то жид. струйка наз. элементар. жид. струйкой.

Смо4енный периметр – это 4асть периметра живого се4ени, на который поток соприкасается с твердыми стенками. Обозна4ается . Периметр .

Гидравли4еский радиус – это отношение площади живого се4ения к смо4енному периметру.

Расход. Мысленно разобьем поток на элементарные струйки, имеющий живое се4ение. Элементарным объемным расходом струйки называется вели4ина, представляющая собой объем жидкости, протекающая 4ерез живое се4ение струйки в единицу времени.

dV- объем жидкости, прошедший за время dt 4ерез живое се4ение dw.

Поскольку поток жидкости состоит из совокупности элементарных струек, то расход потока Q равняется сумме расходов элементарных струек, т.е.

Так как скорость отдельных 4астиц жидкости разли4ны по живому се4ению и то4ный закон распределения скоростей по се4ению не всегда известен, вы4исление этого интеграла может быть затруднительным. Поэтому вводится понятие средней скорости v в се4ении. Следовательно, средняя скорость в живом се4ении – такая фиктивная скорость, с которой должны были бы двигаться все 4астицы жидкости, 4тобы при этом объемный расход Q был бы тем же, 4то при реальном распределении скоростей.

Как показывает опыт, жидк-ти, встречающиеся в природе, т.е. реал. жидк-ти столь мало изменяют свой объём при обыч. измен-и давл-я и темп-ры, что этим измен-ем объёма практич. можно пренебрегать. Поэтому в гидравлике жидк-ть рассм. как абс. несжимаемое тело. При аналитич. исслед-ях часто пользуются понятием идеал. жидк-ти. Идеал. жидк-тью наз-ют воображаемую жидк-ть, кот. хар-ся:

1). Абс. неизменяемостью объёма (при измен-и давл-я и темп-ры).

2). Полным отсутствием вязкости, т.е. сил трения при люб. её движ-и.

Идеал. жидк-ть, в отличии от реал. ("вязкой") жидк-ти, в

природе не сущ-ет. Её создают в воображении, как некоторую приближённую модель реал. жидк-ти. Из всего сказанного ясно, что:

1). При изуч-и покоящ. жидк-ти нет надобности различать

реал. и идеал. жидк-ти.

2). При изучении же движ-я жидк-ти очень часто приходится считаться с различием м/ду 2-мя названными жидк-тями: в случае реал. жидк-ти необходимо доп. учитывать силы трения, т.е. вязкость.