- •Свойства жидкостей и газов введение.
- •Предмет курса
- •1. Общая постановка задач в прикладной гидрогазодинамике Методы решения задач
- •Постановка задач
- •Внешняя задача
- •2. Силы, действующие в жидкости (газе)
- •3. Уравнение состояния. Плотность
- •Температурное расширение.
- •Растворимость газов в жидкости.
- •Гидростатика.
- •1.Основное уравнение гидростатики.
- •2. Сила давления жидкости на плоскую стенку
- •Сила давления на криволинейные стенки
- •4. Прямолинейное равноускоренное движение сосуда с жидкостью
- •Равномерное вращение сосуда с жидкостью
- •Кинематика и динамика жидкости
- •1.Основные понятия и определения.
- •2. Уравнение неразрывности. Расход жидкости.
- •3. Уравнение бернулли для идеальной жидкости
- •4.Уравнение бернулли для газа
- •Предел ускорения жидкости
- •Общие сведения о потерях
- •Формула Берканса
- •Дифференциальное уравнение энергии
- •Ламинарное и турбулентное
- •Турбулентное течение
- •Общая картина турбулентного течения
- •Турбулентное течение в шероховатых и некруглых трубах
- •Местные сопротивления.
- •После деления уравнения (1) на скоростной напор получим общее выражение для коэффициента местного сопротивления при ламинарном течении:
- •Рассмотрим большой резервуар с жидкостью под давлением имеющий малое отверстие в стенке на достаточно большой глубине. Через это отверстие жидкость вытекает в окружающую среду под давлением.
- •2. Истечение жидкости под уровень.
- •Вся кинетическая энергия теряется на вихреобразование, поэтому уравнение Бернулли будет иметь вид:
- •Истечение жидкости через насадки при
Свойства жидкостей и газов введение.
Механика жидкости и газа – это раздел механики, в котором изучают равновесие и движение жидкости, а также силовое взаимодействие между жидкостью и обтекаемыми ею телами или ограничивающими ее поверхностями.
Проблемы МЖГ
Взаимодействие жидкости и движущихся тел (самолет, ракета, водяные и воздушные винты.)
Движение жидкости и газа внутри различных труб машин(газопроводы, нефтепроводы, насосы, турбины.)
Теплоотдача при движении жидкости во внешней среде, и при обтекании ею тел различной формы.
Гетерогенные течения.
В механике жидкости и газа термину «жидкость» часто придают более широкий смысл, чем это принято в обыденной жизни. В понятие «жидкость» включают все тела, для которых свойственна текучесть, т.е. способность сильно изменять свою форму под воздействием
сколь угодно малых сил. Таким образом, в это понятие включают как жидкости обычные, называемые капельными, так и газы.
Механика жидкости и газа – академический курс, базирующийся на точном математическом описании законов механики( он изучается в ПГУ). Мы будем изучать гидрогазодинамику (ГГД), науку, основанную на моделировании объекта с помощью упрощенных эмпирических уравнений и формул.
Предмет курса
ГГД – это наука изучающая законы движения жидкостей при их взаимодействии с твердыми телами.
Жидкость – это агрегатное состояние вещества, которое характеризуется подвижностью и способностью легко деформироваться под воздействием сколь угодно малых напряжений сдвига.
Различают капельные жидкости (мало сжимаемые) и газы (легко сжимаемые). Они подчиняются одним законам движения при небольших скоростях, когда и. Где- число Маха;a – скорость звука в вакууме; - скорость жидкости.
Число Маха является одним из важнейших критериев подобия в ГГД, который характеризует сжимаемость жидкости при ее движении с ускорением. При,с погрешностью ~0,03, газы можно считать несжимаемыми и применять для их расчета формулы для несжимаемой жидкости(они более просты).
1. Общая постановка задач в прикладной гидрогазодинамике Методы решения задач
а) применение законов механики
б) сравнение с экспериментом
в) введение в полученные зависимости приближенных коэффициентов и эмпирических формул используя теорию подобия.
ГГД является для студентов нашей специальности основой для расчета:
гидро и пневмо–машин
г. и п. приводов
г. и п. автоматики
гидропередач
Постановка задач
ДАНО:
Область течения жидкости и ее свойства
Твердое тело, обтекаемое жидкостью или канал
Энергетическое воздействие на жидкость
Значение параметров жидкости при t=0 на граничных областях.
ОПРЕДЕЛИТЬ: Пространственно-временные поля всех параметров жидкости
где - скорость
- плотность
P – давление
T – температура
ОПРЕДЕЛИТЬ: силовое и тепловое взаимодействие жидкости и твердого тела.
Различают внутренние, внешние, прямые и обратные задачи.
-
Законы гидрогазодинамики.
1. Закон сохранения массы
1 Уравнение неразрывности
2. Закон сохранения импульса
3 Уравнения неразрывности в проекции на три оси
3. Закон сохранения энергии
1 Уравнение энергии
4. 2-й закон термодинамики.
1 Уравнение энтропии газа
Внутр. задача
d=f(x,y,z) P2- ?
T2- ?
2- ?
(l)- ?
(l)- ?
T(l)- ?
P1 Fсопр- ?
T1
1 l