Основные свойства жидкостей
Гидромеханикой называется наука о равновесии и движении жидкости и о взаимодействии жидкости с твердыми телами.
Гидромеханика, представляя собой, раздел общей механики, подразделяется на гидростатику и гидродинамику.
В гидростатике изучаются жидкости в состоянии покоя, в гидродинамике - в состоянии движения.
В гидродинамике рассматриваются тела, характеризующиеся легкой подвижностью (текучестью). Тела, обладающие текучестью, способны, не дробясь на части, изменять свою форму при действии незначительных усилий. Такие тела называются жидкостями.
Под жидкостью в гидромеханике понимают жидкие и газообразные среды, так как им присущи общие свойства, а наблюдающиеся явления можно описать одинаковыми зависимостями. Однако между капельными жидкостями и газами имеются отличия:
| Капельные жидкости | Газообразные среды |
| 1.Значительные силы межмолекулярного взаимодействия образуют свободные поверхности. 2.Плохо сжимаются. | 1.Силы межмолекулярного взаимодействия отсутствуют, поэтому свободные поверхности не образуются, а полностью занимают объем, в котором они находятся. 2. Хорошо сжимаются. |
Основными механическими свойствами жидкости являются:
Весомость жидкости характеризующейся удельным весом - отношением веса жидкости р к занимаемому объему v
γ = р/v.
Плотность жидкости - отношение массы жидкости m к ее объему v
ρ = m/v.
Плотность и удельный вес связаны между собой зависимостями γ = ρg, где g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения. В судовых расчетах принимают:
для пресной воды ρ = 1,0 т/м3 (102 кгс·с2/м4), γ = 9,81 кН/м3;
для морской воды стандартной плотности ρ = 1,025 т/м3, (105 кгс·с2/м4), γ = 10,06 кН/м3;
для воздуха ρ = 1,225 кг/м3 (0,125 кгс·с2/м4), γ = 12,02 Н/м3.
Поверхностным натяжением называется свойство жидкости испытывать дополнительное давление на свободной поверхности под действием молекулярных сил сцепления. Это свойство жидкости характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения α.
Вязкость – способность жидкости оказывать сопротивление при скольжении одной ее части относительно другой. Сила внутреннего трения F пропорциональна изменению скорости жидкости υ в направлении, перпендикулярном движению, и зависит от площади S соприкосновения элементов жидкости
F = μ·(dυ/dy)·S.
Это закон вязкого трения Ньютона. Коэффициент пропорциональности в нем называется коэффициентом динамической вязкости - μ (Па·с).
Отношение коэффициента динамической вязкости к плотности жидкости называется коэффициентом кинематической вязкости
ν = μ/ ρ.
Коэффициент кинематической вязкости зависит от температуры. При температуре 200 С для воды он составляет 1·10-6 м2/с, для воздуха - 1,5·10-5 м2/с.
Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 1080;