- •В.И.Попков
- •Адиабата Пуассона – уравнение, описывающее равновесный (обратимый) адиабатический процесс в идеальном (совершенном) газе, при котором энтропия остается постоянной. Уравнение Пуассона имеет вид:
- •В идеальной несжимаемой жидкости вихреобразование и образование ударных волн невозможно, поэтому, теоретически, не возникает и аэродинамическое сопротивление (парадокс д΄ Аламбера – Эйлера).
- •Второе начало (закон) термодинамики – один из основных законов термодинамики; устанавливает необратимость макроскопических процессов, протекающих с
- •Гидромеханика – раздел механики, в котором изучается движение и равновесие практически несжимаемых жидкостей; подразделяется на гидродинамику и гидростатику.
- •Где u, V, w – проекции вектора скорости на оси координат.
- •Манометр - прибор, предназначенный для измерения давления или разности давлений жидкостей и газов. Действие манометра основано на зависимости ряда физических параметров от давления.
- •Механическая энергия - энергия механического движения и взаимодействия тел системы или их частей. Механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергии механической системы.
- •Парциальное давление газа - давление, которое создал бы каждый из газов смеси, если остальные газы удалить из объема, занимаемого смесью. Давление смеси газов определяется законом Дальтона.
- •Реальные жидкости - жидкости, обладающие: сжимаемостью, сопротивлением растягивающим и сдвигающим усилиям, вязкостью.
- •Струя – 1). Часть жидкости, ограниченная по-верхностью траекторий, проведенных через каждую точку замкнутого контура, проведенного в жидкости. При стационарном течении струя совпадает с трубкой тока.
- •Термодинамические параметры (параметры состояния) - температура, плотность, давление, объем, удельное электрическое сопротивление и другие физические величины:
- •Трубопровод – устройство или сооружение из плотно соединенных труб, предназначенное для транс-портировки жидких, газообразных или сыпучих веществ.
- •Уравнение Клапейрона – Менделеева – уравнение состояния идеального газа
- •Формула Дарси – Вейсбаха – определяет величину потерь напора на трение при движении жидкости в круглых трубах:
- •Эффект Джоуля-Томсона – см. Джоуля - Томсона эффект.
- •Список использованной литературы
Реальные жидкости - жидкости, обладающие: сжимаемостью, сопротивлением растягивающим и сдвигающим усилиям, вязкостью.
Реальный газ - газ, свойства которого зависят от взаимодействия молекул между собой. Потенциальная энергия взаимодействия частиц реального газа сравнима с их кинетической энергией.
Реология – наука о деформациях и течении реальных сплошных сред (неньютоновских жидкостей, дисперсных систем, обладающих пластичностью).
Росы точка – температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения (при данной влажности воздуха и неизменном давлении). При достижении точки росы в воздухе начинается конденсация водяного пара.
С
Сверхзвуковое
течение –
течение газа, в котором в рассматриваемой
области скорости
его частиц больше местных значений
скорости звука![]()
Сжимаемость
–
способность жидкости (или газа) изменять
свой объем (или плотность) под действием
всестороннего давления. Величину
сжимаемости характеризует изотермический
коэффициент сжимаемости
![]()

где
- плотность жидкости (газа),
- давление,
- скорость звука в среде. У жидкостей с
ростом температуры изотермический
коэффициент сжимаемости растет, с ростом
давления – уменьшается. Для идеального
(совершенного) газа изотермический
коэффициент сжимаемости
Для газов в качестве критерия сжимаемости
употребляют число МахаМ;
если
М
< 0,2,
газ можно считать несжимаемой жидкостью.
Величина,
обратная изотермическому коэффициенту
сжимаемости, называется модулем упругости
жидкости:
.
Для идеального газа модуль упругости
равен давлению:![]()
Выражение
представляет собой закон Гука для
жидкости.
Скачок уплотнения – характерная для сверхзвукового течения газа узкая область, в которой происходит резкое уменьшение скорости газа (от сверхзвуковой до дозвуковой) и соответствующий рост давления, температуры, плотности и энтропии газа. Скачок уплотнения в некоторых случаях тождествен ударной волне, а в других случаях составляет часть её структуры. Толщина скачка уплотнения мала – порядка средней длины свободного пробега молекулы, поэтому в большинстве задач газовой динамики толщиной скачка уплотнения пренебрегают. Различают прямой скачок уплотнения, в котором не происходит изменения направления вектора скорости, и косой скачок уплотнения, в котором вектор скорости поворачивается на некоторый угол.
Скачок уплотнения прямой – поверхность разрыва параметров, нормальная к скорости невозмущённого потока; при переходе через прямой скачок уплотнения направление течения не изменяется. Прямые скачки уплотнения возникают при сверхзвуковом обтекании тупых углов, а также при некоторых условиях в сверхзвуковых струях и соплах.
Уравнения динамической совместимости для прямого скачка уплотнения имеют вид:
-
уравнение сохранения массы:
![]()
- уравнение изменения количества движения:
![]()
- уравнение энергии:
![]()
где
– плотность газа,
- давление;
- скорость,
- энтальпия; индексами1
и
2
обозначены
параметрыгаза перед и за скачком
уплотнения соответственно,
- энтальпия торможения.![]()
Для прямого скачка уплотнения в результате решения уравнений сохранения массы, энергии и количества движения и уравнения состояния газа можно получить следующие соотношения, связывающие параметры газа перед скачком уплотнения (обозначены индексом 1) с параметрами газа за скачком уплотнения (обозначены индексом 2):
или

где
- отношение теплоемкостей при постояном
давлении и постоянном объеме. Эти
соотношения получили название ударной
адиабаты, или адиабаты Гюгонио. Её можно
представить и в другом виде:
![]()
Соотношение
давлений, температур и плотностей перед
и за скачком уплотнения можно выразить
через число Маха
и безразмерную скорость
:
- соотношение давлений:

- соотношение температур:

соотношение плотностей:

Скорости
газа до и после скачка уплотнения связаны
соотношениями:
или
где
- критическая скорость,
- приведенная скорость.
Связь между числами Маха до и после скачка имеет вид

Температуры
адиабатически
Особенностью ударной адиабаты является
то, что при увеличении
отношение плотностей
асимптотически приближается к пределу,
равному
.
Это значит, что как бы ни возрастало
давление при переходе через скачок
уплотнения, возрастание плотности не
может превосходить этого предела.
Переход через скачок уплотнения не является изоэнтропийным процессом и сопровождается необратимыми преобразованиями механической энергии в тепловую, при этом энтропия возрастает. Изменение энтропии при переходе через скачок уплотнения определяется формулой:
где
- газовая постоянная.
Скоростной
напор (динамическое
давление)
–
кинетическая энергия единицы объёма
идеальной несжимаемой жидкости:
,
где
- плотность жидкости,
- скорость её течения; входит составной
частью в уравнение Бернулли. Измеряется
с помощьютрубки
Пито – Прандтля.
Скорость
звука –
скорость распространения малых возмущений
в жидкости или газе. Для баротропной
жидкости скорость звука
определяется следующей зависимостью:
,
где
– давление в среде,
– плотность среды. Если считать процесс
распространения звука в газе адиабатическим
(изоэнтропийным), то для совершенного
газа
(м/с), где
– отношение теплоемкости газа при
постоянном давлении к теплоемкости при
постоянной температуре,
– газовая постоянная,
– абсолютная температура. Для воздуха
= 1,4;
=287,15
Дж/(кг∙К), следовательно,
(м/с). Для продуктов сгорания
=1,33;
=288,4
Дж/(кг∙К), следовательно,
(м/с).
Смачивание
–
процессы, происходящие при взаимодействии
жидкости с поверхностью твёрдого тела
или другой жидкости и проявляющиеся в
растекании жидкости и формировании
площади адгезионного контакта,
возникновении менисков в капиллярных
каналах, образовании капель жидкости
на поверхности или пузырьков в жидкости,
в проникновении жидкости в капиллярно-пористые
тела. Смачивание – следствие адгезии
жидкости к определённой поверхности.
Мерой смачивания считают краевой угол
,
отсчитываемый от смачиваемой поверхности
в сторону смачивающей жидкости:
где
– коэффициенты поверхностного натяжения
на границах: твёрдое тело – газ, твёрдое
тело – жидкость, жидкость – газ.
Совершенный
газ –
в гидроаэромеханике – газ, параметры
которого удовлетворяют уравнению
Клапейрона-Менделеева
,
где
– давление в газе,
– плотность газа,
– газовая постоянная,
– абсолютная температура. В термодинамике
такой газ называют идеальным газом. В
гидроаэромеханике под идеальным газом
понимают газ, в котором отсутствует
вязкость.
Солитон – структурно устойчивое локализованное возмущение однородной или пространственно-периодической нелинейной среды, распространяющееся в виде волны без деформации профиля (например, цунами в океане). Солитоны ведут себя подобно частицам: при взаимодействии друг с другом или другими возмущениями они не разрушаются, а расходятся, сохраняя свою структуру; могут образовывать связанные состояния, ансамбли.
Сообщающиеся сосуды – сосуды, имеющие в нижней части соединительные каналы. Если капиллярными явлениями можно пренебречь, то в сообщающихся сосудах свободные поверхности покоящейся жидкости находятся на одном уровне.
Сопло
–
канал переменного по длине поперечного
сечения, предназначенный для разгона
жидкостей или газов до заданной скорости
и придания потоку заданного направления.
В сопле происходит непрерывное увеличение
скорости жидкости или газа в направлении
течения от начального значения на входе
в сопло до наибольшей скорости на выходе
из сопла. При движении по соплу внутренняя
энергия рабочего тела преобразуется в
кинетическую энергию вытекающей струи.
Одновременно с ростом скорости в сопле
происходит непрерывное падение давления
и температуры от их начальных значений
на входе до наименьших значений в
выходном сечении сопла. Из уравнения
Гюгонио 1 следует,
что в случае изоэнтропийного энергетически
изолированного течения газа дозвуковой
поток (
<
1) ускоряется в суживающемся сопле
(площадь поперечного сечения сопла
уменьшается в направлении течения
газа), а сверхзвуковой (
>1)
– в расширяющемся сопле. Наибольшая
скорость, которую можно получить в
суживающемся сопле, равна скорости
звука и достигается в его выходном
(наиболее узком) сечении.
Статистическая физика – раздел физики, выражающий свойства макроскопических систем, состоящих из очень большого числа одинаковых частиц (молекул, атомов, электронов и т.д.) через свойства этих частиц и взаимодействие между ними.
Статистический
вес
(термодинамическая
вероятность)
в
термодинамике и статистической физике
– число способов, которыми может быть
реализовано данное макроскопическое
состояние системы. Статистический вес
равен числу микроскопических состояний,
реализующих данное макроскопическое
состояние. Статистический вес связан
с
энтропией
системы соотношением Больцмана
,
где
– постоянная Больцмана.
Стационарное состояние в термодинамике – состояние, в котором термодинамические параметры системы не зависят от времени. Стационарные состояния могут быть как равновесными (см. Равновесие термодинамическое), так и неравновесными в зависимости от граничных условий, накладываемых на систему. Неравновесные стационарные состояния возможны лишь в открытых термодинамических системах.
Стокса
закон
–
закон, определяющий силу сопротивления
,
испытываемую твёрдым шаром при его
медленном равномерном поступательном
движении в неограниченной вязкой
жидкости:
где
– коэффициент вязкости жидкости,
– радиус шара,
– скорость его поступательного движения.
