Зависимость (5.3) выражает закон вязкого трения Ньютона и справедлива при слоистом (ламинарном) течении жидкости.
В практических расчетах часто используют кинематический коэффициент вязкости
. (5.5)
Ниже приводятся значения для некоторых жидкостей и газов. Для воды, керосина и глицерина соответственно (при 18ºС) = 0,0106 см2/с; см2/с; см2/с. Для воздуха и для метана соответственно см2/с, см2/с.
Поверхностное натяжение проявляется в поверхностном слое жидкости и обусловлено особенностями взаимодействия молекул, образующих этот слой; это свойство жидкости характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения. Влияние поверхностного натяжения обычно не учитывают, однако в трубах малого диаметра не считаться с ним нельзя. В узких трубках жидкость поднимается на высоту
где σ – коэффициент поверхностного натяжения (для воды 0,0726 Н/м при 20 ºС); r – радиус трубки; g – ускорение свободного падения; – плотность жидкости.
Идеальная жидкость. В гидравлике используют различные упрощенные модели среды; одной из таких моделей является идеальная жидкость. Под идеальной жидкостью понимают воображаемую жидкость, обладающую абсолютной подвижностью (т.е. лишенной вязкости), абсолютно несжимаемую. Для идеальной жидкости и и при движении ее трение отсутствует.
Задача 5.1.В технике давление часто измеряется в атмосферах; перевести 1 ат в Паскали (Па).
Решение. Сила 1 кГ эквивалентна 9,8 Н, поэтому последовательно можно записать
1 ат = = = = = = = 9,8·104 Па.
Задача 5.2.Давление в баллоне с ацетиленом для газовой сварки при хранении его вне помещения при температуре равно .Каково будет давление в баллоне при внесении в его помещение, где температура равна ?
Решение. Так как объём баллона и масса газа в нём при внесении его в помещение не изменились, то и плотность газа в соответствии с (5.1) осталась неизменной, т.е. .Тогда из уравнения (5.5) следует: и после подстановки числовых значений: . Как следует из решения, от рода газа результат не зависит.
Уравнение состояния. Давление жидкости (или газа) р меняется с изменением ее плотности и температуры Т. Соотношение называется уравнением состояния. Для капельных жидкостей в гидравлических расчетах уравнение состояния принимают в предельно простой форме: (т.е. плотность капельных жидкостей неизменна).
Для газов уравнение состояния имеет вид:
,
где р – абсолютное давление; Т – термодинамическая температура, для воздуха R=287 Дж/(кг·К).
Дата добавления: 2015-08-01; просмотров: 779;