Вопрос №1 Основные физические свойства жидкостей

1. Вязкость – основное свойство жидкости сопротивляться движению со сдвиговыми усилиями. (вязкость проявляется только при движении жидкости, когда между слоями жидкости, движение с разными скоростями, возникают касательные силы внутреннего трения).

=µ/ρ

µ - коэффициент динамической вязкости ( н∙с/м2)

- коэффициент кинематической вязкости ( м2/с)

Вязкость слабо зависит от давления, но очень сильно зависит от температуры. При увеличении температуры у капельной жидкости вязкость уменьшается, а у газов наоборот, увеличивается.

Идеальная жидкость – такая несуществующая в природе жидкость, вязкость которой = 0 и при движении такой жидкости не возникает силы трения.

2. Плотность ρ – предел отношения изменения масс к изменению объема.

(кг/м3), W-объем.

ρ =const, ρ(P,T)≠const

3. Сжимаемость – способность жидкости менять свой объем под действием давления.

(1/Па)

4. Расширяемость (1/°C)

Вопрос №2 Линия тока, траектория движения и их своиства.

В потоке выбираем произвольную точку М. Эта точка движется вдоль вектора U.

Полигон М,М1,М2,М3… - является линией тока, проведенный в данный момент времени.

Над линией тока понимают кривую, проведенную в потоке в данный момент времени в каждой точке которой, вектор скорости направлен по касательной.

М,М’,M”,M”’ – это траектория движения частицы вслед за частицей. Из построения видно, что в общем случае линия тока и траектория движения не совпадает. Чем меньше выбран промежуток времени, тем точнее будет построена траектория.

Свойства линии тока.

1.Линии тока в потоке никогда не пересекаются, однако существуют особые точки, когда линии тока сходятся в одной точке.

сток исток 2.при установившемся течении линии тока не меняют свои формы, они как бы заморожены.

3.при установившемся течении линии тока и траектории движения совпадают

Вопрос №3

Трубка тока, элементарная струйка и их свойства. Установившиеся и неустановившиеся движения.

Выделим в потоке замкнутый, себя не пересекающийся контур С и через каждую точку этого контура проведем линию тока

Поверхность образуемая линией тока, называется трубкой тока, а содержимое трубки тока – струёй.

Поэтому трубка тока является поверхностью струи. Если контур С бесконечно мал, тогда струя наз-ся элементарной, а в противном случае – конечной.

Свойства элементарных струек при остановившемся течении.

1.т.к. площадь dF бесконечно малая величина, скорость и давление в поперечном сечении имеют одинаковые значения.

2.При установившемся течении элементарный струйки не меняют своей формы

3.т.к. боковая поверхность элементарных струек ограничена линиями тока, она не проницаемая для отдельных частиц.

Уравнение линии тока.

При установившемся течении:

7. Вывод уравнения неразрывности.

Уравнение неразрывности (сплошности среды)

Выражает закон массы для движущихся жидкостей. Согласно этому закону масса движущейся изолированной системы с течением времени не меняется.

Относительное изменение объёма, есть дивергенция изменения объема:

Объединив (1)и(2), получим:

Произведем обратные действия в дифференциал произведения из слагаемых:

Уравнение неразрывности, записанное для несжимаемой жидкости:

Делаем вывод, что: