5.7. Гидравлика (Бульба е.Е.) Основные физические свойства жидкости.

жидкость – физическое тело, у которого связь м/д отдельными частицами очень мала, поэтому она не обладает собственной формой.

1. Плотность - - важнейшее физическим свойством жидкости, определяющим её концентрацию в пространстве.

, (кг/м3)

m- масса, w- объем.

- для капельной жидкости ,

- для газообразной жидкости .

2. Сжимаемость

- коэффициент сжимаемости.

, (1/Па)

Модуль сжимаемости или модуль нормальной упругости , (Па)

- коэффициент температурного расширения

, (1/С).

3. Вязкость жидкости -

3. Вязкость - способность жидкости сопротивляться сдвиговым усилиям.

- коэф. динамической вязкости, ( ),

- коэф. кинематической вязкости (м²/с),

, вязкость очень слабо зависит от изменения Р, но сильно зависит от изменения Т. При повышении Т вязкость капельной жидкости уменьшается, а у газообразной- повышается.

4. Поверхностное натяжение - способность жидкости образовывать капли.

В гидравлике существует понятие идеальной жидкости. У идеальной жидкости отсутствует вязкость, поэтому при движении такой жидкости не возникает сил трения.

5. Испаряемость. чем выше температура кипе­ния жидкости, тем меньше её испаряемость. Однако, более полной характеристикой испа­ряемости следует считать давление (упругость) насыщенных паров, данное в функции температуры. Чем больше насыщенность паров при данной температуре, тем больше ис­паряемость жидкости

6. Адсорбция Адсорбцией принято называть концентрацию одного из веществ, проис­ходящую в его поверхностном слое, т.е. на границе раздела двух фаз (например, жидкость и поверхность твёрдого тела). . Процесс собственно адсорбции происходит на поверхности твёрдого тела без внедрения молекул адсорбата в твёрдое тело. На практике с сорбционными процессами мы встречаемся при гидроизоляции зданий и сооружений, при уплотнении сальников в различных механизмах и машинах.

Линия тока, траектория движения и их свойства.

Линия тока – линия, касательные к которой совпадают с векторами скорости.

Следует отличать линию тока от траектории частицы жидкости. Линия тока является мгновенной фотографией потока. Если движение установившееся, то частица в точности пройдет по линии тока. А если нет? В следующий момент времени, когда частица подойдет к очередной точке, вектор скорости в ней будет уже другим и частица продолжит путь в другом направлении и с другой скоростью.

Трубка тока, элементарная струйка и их свойства. Установившееся и неустановившееся движение.

Живое сечение – сечение, проведенное перпендикулярно вектору скорости и лежащее внутри потока. В общем случае живое сечение в потоке является криволинейной поверхностью, однако в практических расчетах, если поток изменяется плавно, сечение считают плоским.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выше приведены примеры живых сечений, где стрелками отмечены векторы скорости, а пунктирными линями – живые сечения.

Элементарная струйка.

Представим себе поток жидкости, проведем живое сечение, в котором выделим элементарную площадку d. Через все точки площадки проведем линии тока.

  

Поток жидкости состоит из совокупности элементарных струек.

Понятие элементарной струйки позволяет получить основные зависимости  для расчета параметров движущейся жидкости. Упростить задачу оказалось возможным благодаря следующим свойствам элементарной струйки:

1.      Так как площадка d является элементарной, то величины скорости и давления для всех точек элементарного поперечного сечения струйки можно считать одинаковыми. Это свойство позволяет не учитывать в пределах живого сечения элементарной струйки сложного характера изменения скорости и давления.

2.      Так как боковая поверхность струйки образована линиями тока, вдоль которых скользят другие частицы, то проникновение через боковую поверхность других частиц жидкости невозможно. Элементарная струйка как бы заключена в водонепроницаемые стенки, не имеющие толщины. Это свойство позволяет легко реализовать в расчетах законы сохранения массы и энергии не усложняя решение учетом массообменных процессов