- •Осн.Свойства и мех. Хар-ки жидкостей.
- •Абсол, избыт, атмосфдавл и вакуум. Ед.Изм.
- •Приборы для опр. Даавл и скор-титеченжид.
- •Гидростат.Давл и его свойства.
- •Основное уравнение гидростатики.
- •9. Сила давл жидкости на плоскую стенку.
- •10. Давление жидкости на цилиндрическую поверхность.
- •18. Энерг смысл ур-я Бернулли
- •8.Закон архимеда. Его существо и практическое применение.
- •16.Уравнение Бернули для потоака реальной жидкости.
- •21.Кавитация. Причины возникновения.
- •40.Гидравлический удар. Уравнение жуковского.
- •2.Качественные особенности влияния температуры на вязкость капельной жидкости и газа.
18. Энерг смысл ур-я Бернулли
Для вывода уравнения Бернулли применительно к элементарной струйки вязкой жидкости рассмотрим его энергетический смысл. С этой целью подсчитаем механическую энергию бесконечно малой частицы массой dm с центром в т. А, находящейся в пределах элементарной струйки, относительно горизонтальной плоскости сравнения О1 – О1.
Потенц. энергия равна:
Кинетическая энергия:
Полная механическая энергия состоит из суммы кинетической и потенциальной энергий:
Определим удельную энергию
Таким образом получим выражение, которое является уравнением Бернулли и выражает закон сохранения энергии: вдоль элементарной струйки идеальной жидкости сумма потенциальной и кинетической энергии постоянная величина, т.е.
Сумма представляет собой потенциальную энергию, состоящую из удельной энергии положения z и удельной энергии давления . Выражение называется удельной кинетической энергией.
Вдоль элементарной струйки удельные кинетическая и потенциальная энергии могут изменяться, но их сумма остается постоянной.При движении вязкой жидкости суммарная удельная энергия движущийся жидкости вдоль струйки убывает в силу различных гидро сопротивлений. Следовательно, для элементарной струйки вязкой жидкости, находящейся в установившемся движении:
Чтобы получить равенство левой и правой части, необходимо в правой части добавить дополнительный член hz, обозначающий затрату удельной энергии на преодоление сопротивлений при движении реальной вязкой жидкости в пределах между первым и вторым сечениями.
Затрачиваемая на преодоление гидравлических сопротивлений часть энергии превращается из механической в тепловую, причем необратимо. В связи с этим можно считать потерянной удельной энергией.
8.Закон архимеда. Его существо и практическое применение.
Тело, погруженное (полностью или частично) в жидкость, испытывает со стороны жидкости суммарное давление, направленное снизу вверх и равное весу жидкости в объеме погруженной части тела. Pвыт = ρжgVпогр
Для однородного тела плавающего на поверхности справедливо соотношение
где: V - объем плавающего тела; ρm - плотность тела.
Существующая теория плавающего тела довольно обширна, поэтому мы ограничимся рассмотрением лишь гидравлической сущности этой теории. Способность плавающего тела, выведенного из состояния равновесия, вновь возвращаться в это состояние называется устойчивостью. Вес жидкости, взятой в объеме погруженной части судна называют водоизмещением, а точку приложения равнодействующей давления (т.е. центр давления) - центром водоизмещения. При нормальном положении судна центр тяжести С и центр водоизмещения d лежат на одной вертикальной прямой O'-O", представляющей ось симметрии судна и называемой осью плавания.
Пусть под влиянием внешних сил судно наклонилось на некоторый угол α, часть судна KLM вышла из жидкости, а часть K'L'M', наоборот, погрузилось в нее. При этом получили новое положении центра водоизмещения d'. Приложим к точке d' подъемную силу R и линию ее действия продолжим до пересечения с осью симметрии O'-O". Полученная точка m называется метацентром, а отрезок mC = h называется метацентрической высотой. Будем считать h положительным, если точка m лежит выше точки C, и отрицательным - в противном случае.
Рис. 2.5. Поперечный профиль судна
Теперь рассмотрим условия равновесия судна:
если h > 0, то судно возвращается в первоначальное положение; 2) если h = 0, то это случай безразличного равновесия; 3) если h<0, то это случай неостойчивого равновесия, при котором продолжается дальнейшее опрокидывание судна. Следовательно, чем ниже расположен центр тяжести и, чем больше метацентрическая высота, тем больше будет остойчивость судна.