1. Основные физические параметры жидкости

Жидкость – вещество, которое имеет определённый объём, но не имеет определённой формы.

Плотность – ρ=m/V [kg/m³]

Удельный вес – γ=G/V=Fg/V=mg/V [N/m³]

G=Fg – сила тяжести тела

γ=ρ*g [N/m³]

Fg=m*g

Коэффициент объёмного сжатия

β_V=-ΔV/V₀Δp [Pa^-1]

V₀ – начальный объём в кубометрах

ΔV – изменение объёма при изменении давления на величину Δp

Коэффициент объёмного расширения

β_t=ΔV/V₀*Δt [K^-1]

Δt=ΔT

ΔV=изменение объёма при изменении t на величину Δt.

Этот коэффициент в расчётах учитывается в случаях, если t изменяется в широких пределах.

Вязкость жидкости – свойство жидкости препятствовать передвижению частиц жидкости относительно друг друга. Учитывается при ламинарном течении жидкости. Между слоями возникает трение, F_μ

F_μ=μA*(ΔW/ΔZ) [N]

μ - динамическая вязкость жидкости

A – площадь трения двух слоёв

ΔW – изменение скорости движения

ϒ – кинематическая вязкость

ϒ=μ/ρ [m/s²]

2. Кавитация

Кавита́ция (от лат. cavitas — пустота) — образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк захлопывается, излучая при этом ударную волну.

Кавитация разрушает поверхность гребных винтов, гидротурбин, акустических излучателей и др.

3. Силы действующие в жидкостях

В жидкостях силы подразделяются на внутренние и внешние.

Внутренние – массовые силы. Влияют на частицы жидкости.

Внешние – поверхностные силы. Влияют на поверхность.

Массовая сила F=m*a =m*g

Массовая сила, определяемая на 1кг массы жидкости называется интенсивностью массовой силы.

a=lim ΔFm/Δm Δm ->0 [n/kg]

ΔFm – Элементарная массовая сила, действующая на элементарную массу.

F_A – поверхностная сила. Влияет на поверхность жидкости.

Поверхностная сила, определяющаяся на единицу измерения поверхности на 1м² называется интенсивностью поверхностной силы.

Ϭ=lim ΔFa/Δa Δa ->0 [n/m²]

ΔFa – элементарная сила действующая на 1м²

4. Гидростатическое давление

Это интенсивность гидростатической силы в любой точке.

p=lim ΔFp/ΔA ΔA ->0 [N/m²]

Значение ГД в любой точки жидкости не зависит от расстояния до поверхности.

ГД всегда направленно поперечно на любую поверхность.

5. Основное уравнение гидростатического давления.

Основным законом (уравнением) гидростатики называется уравнение:

,

где

p — гидростатическое давление (абсолютное или избыточное) в произвольной точке жидкости,

ρ — плотность жидкости,

g — ускорение свободного падения,

z — высота точки над плоскостью сравнения (геометрический напор),

H — гидростатический напор.

Уравнение показывает, что гидростатический напор во всех точках покоящейся жидкости является постоянной величиной.

Иногда основным законом гидростатики называют принцип Паскаля.