Гідростатичні машини

Прикладом таких машин є гідравлічні преси та домкрати.

Якщо прикласти відносно невелике навантаження до поршня 1, що рухається в циліндрі меншого діаметра , і створити тискна поршень, то, згідно закону Паскаля, такий же тискбуде приходитись на поршень2 в циліндрі більшого діаметра . При цьому сила тиску на поршень 1 складе

,

а сила тиску на поршень 2

В результаті поршень в циліндрі більшого діаметру передасть силу тиску, в стільки разів більшу, ніж сила, прикладена до поршня в циліндрі меншого діаметру, у скільки разів поперечний переріз циліндра 2 більше, ніж циліндра 1.

Рис. 2.4.Схема гідравлічного преса.

Таким чином, за допомогою порівняно невеликих зусиль здійснюють пресування матеріалу 3, розміщеного між поршнем 2 та нерухомою плитою 4.

Б. Гідродинаміка

Гідродинаміка – це розділ гідравліки, що розглядає рідини які рухаються.

Рушійною силою руху рідини є різниця тисків, яка створюється за допомогою насосів чи компресорів або ж в наслідок різниці рівнів чи густини.

Основні характеристики рухомої рідини

Кількість рідини, що протікає через поперечний переріз потоку за одиницю часу, називають видатком рідини. Розрізняють:

Об’ємний видаток ,

Масовий видаток,.

- рівняння непереривності потоку в інтегральній формі.

- середня швидкість потоку рідини;

- переріз потоку;

_;

- масова швидкість;

- густина рідини;

В подальшому рідина може рухатись в якихось температурних умовах.

- питома теплоємність, показує скільки теплоти треба підвести до 1кг рідини щоб нагріти її на 1,

- теплопровідність,

- динамічна в’язкість,

- кінематична в’язкість,

- густина,

Наведені вище величини є універсальними. Вони характеризують рідину, яка може рухатись.

Гідравлічний радіус і еквівалентний діаметр

При русі рідини через поперечний переріз, відмінний від круглого, в якості розрахункового лінійного розміру використовують гідравлічний радіус або еквівалентний діаметр.

Під гідравлічним радіусом розуміють відношення площі вільного перерізу трубопроводу чи каналу, через який протікає рідина, до змоченого перерізу

де - переріз потоку,- змочений периметр.

Для круглої труби

Діаметр, виражений через гідравлічний радіус, називається еквівалентним діаметром

.

Таким чином, еквівалентний діаметр дорівнює діаметру гіпотетичного трубопроводу круглого перерізу, для якого відношення площі до змоченого периметрутаке ж як і для трубопроводу не круглого перерізу.

Рідина по трубопроводу може рухатись в стаціонарному або встановленому режимі. Це відбувається тоді, коли фактори, що впливають на рух частинок (), не змінюються в часі в кожній фіксованій точці простору, через яку протікає рідина. Якщо хоч один із факторів змінюється в часі то рух рідини називається невстановленим або нестаціонарним.

Режими руху рідини

Режим руху рідини можна прослідкувати вводячи підфарбований струмінь в потік рідини. Вперше це зробив Рейнольдс. Аналізуючи отримані результати можна зробити наступні висновки

де - критерій Рейнольдса. Він є співвідношенням інерційних та в’язкісних сил в потоці рідини.

Якщо:

1.-ламінарний режим. Рідина рухається шарами без перемішування.

2.- розвиненийтурбулентний режим.

3.-невстановлений або перехідний режим.