
- •Лекция №1. Основные физические свойства жидкостей и газов.
- •Жидкость и ее свойства. Модель сплошной среды и ее гидравлические параметры.
- •Силы, действующие на жидкость.
- •Физико-механические свойства жидкостей.
- •1.Плотнось жидкости
- •Удельный вес жидкости
- •Сжимаемость
- •Коэффициент температурного расширения
- •Сопротивление жидкости растягивающим усилиям.
- •Вязкость
- •Лекция 2 Гидростатика
- •Давление в точке действует нормально к площадке действия и направлению по внутренней
- •Величина давления не зависит от ориентировки, т.Е. От угла наклона площадки, к которой приложено давление.
- •Дифференциальные уравнения равновесия жидкости
- •Равновесие однородной несжимаемой жидкости в поле сил тяжести.
- •Равновесие жидкости в поле силы тяжести и силы инерции (относительный покой)
- •Лекция 3 Основы кинематики
- •Поле скоростей и ускорений
- •Векторные линии и траектории
- •Лекция 4 Основные уравнения динамики жидкости. Закон сохранения массы и уравнения неразрывности
- •Лекция 5 Динамика идеальной и вязкой жидкости.
- •Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
- •Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
- •Диаграмма уравнения Бернулли.
- •Гидродинамическое подобие.
- •Лекция 6 Ламинарное и турбулентное движение жидкости.
- •Ламинарное течение жидкости в щелях.
- •Турбулентное течение.
Коэффициент температурного расширения
Коэффициентом температурного расширения βz называется число, определяющее увеличение объема жидкости при повышении температуры на 10С и равное
изменяется с изменением давления.
Сопротивление жидкости растягивающим усилиям.
Вязкость
Вязкость представляет собой свойство жидкости сопротивляться сдвигу (скольжению) ее слоев. Это свойство проявляется в том, что в жидкости при определенных условиях возникают касательные напряжения.
При течении вязкой жидкости вдоль твердой стенки происходит торможение потока, обусловленное вязкостью
Рисунок
Скорость V уменьшается по мере уменьшения расстояния от стенки до V=0 при y=0, а между слоями происходит проскальзывание сопровождающееся возникновением касательных напряжений (напряжением трения)
Слой жидкости 1 движется со скоростью U, а слой 2 – со скоростью U+du. Молекулы жидкости при этом участвуют в двух видах движения:
А) в упорядочном (продольном)
Б) в хаотическом (в том числе поперечным) тепловом движении
Вязкость жидкости обусловлена переносом молекулами количества движения через элемент поверхности bxby, обусловленного различными скоростями этих слоев. Молекулы движутся хаотически беспорядочно, при этом они переходят из одного слоя, замедляя его, в другой ускоряя его.
Согласно гипотезе, высказанной впервые Ньютоном1686г., а затем экспериментально обоснованной проф. Петровым в 1883г., касательные напряжения жидкости зависят от вида жидкости зависят от вида жидкости и от характера течения и при слоистом течении изменяется прямо пропорционально поперечному градиенту давления
Разные жидкости обладают различной способностью сопротивления усилиям сдвига. Это различие оценивается динамическим коэффициентом вязкости ρw. вязкость в жидкостях вызывается силами молекулярного сцепления.
Наряду с динамической вязкостью применяют кинематический коэфф. вязкости
Следует подчеркнуть, что величина касательных напряжений зависит не от абсолютной скорости движения жидкости, а от градиента скорости dV/dy
Из закона трения следует, что напряжение трения возможны только в движущейся жидкости. В покоящейся жидкости касательные напряжения τ равны 0. такие жидкости называются ньютоновскими.
Кроме ньютоновских существуют так называемые аномальные или неньютоновские жидкости (суспензии, коллоиды и др.), в которых касательные напряжения возможны также при покое. Это проявляется в том, что при трогании с места необходимо преодолеть начальные сопротивление, называемое трением покоя.
Лекция 2 Гидростатика
Гидростатикой называется раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости.
При отсутствии движения жидкости в ней нет касательных напряжений, а действуют только нормальные.
Основным понятием гидростатики является понятие гидростатического давления. Гидростатическим давлением называется нормальное напряжение сжатия в окрестности (.) покоящейся жидкости, т.е. предел отношения Pср/Ωср при Ωср→0.
p – гидростатическое давление
Pср – нормальная составляющая поверх. силы, действующей на элемент площадку Ωср