ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.

Гидравлика – это наука, изучающая законы равновесия жидкостей – гидростатика и законы движения жидкостей – гидродинамика.

Жидкость – это физическое тело, обладающая текучестью, вязкостью, давлением. Это тело легко изменяет свою форму.

Жидкость делится на 2 вида:

а) Идеальная жидкость – это реально не существующая жидкость, которая не обладает вязкостью и абсолютно не сжимаема.

в) Реальная жидкость – это жидкость, обладающая вязкостью и при движении в ней возникают силы внутреннего трения и она частично сжимаема.

Реальная жидкость делится:

1) Капельные – это непосредственно сама жидкость, которая течет и капает.

2) Упругая жидкость – т.е. газы

Свойства жидкостей:

1) Плотность (масса заключенная в единице объема).

2) Относительная плотность – это отношение плотности вещества при данной температуре к плотности дистиллированной воды при 4⁰ С.

При данной температуре

где М – молекулярная масса; Р – давление в аппарате;

Т – температура в К; Р₀ – давление в Па; Т₀ – 273.

3) Удельный вес

Вес единицы объема

Относительный удельный вес – отношение удельного веса вещества при данной температуре к удельному весу дистиллированной воды при 4⁰ С.

4) Вязкость – это свойство жидкостей оказывать сопротивление движению в виде сил внутреннего трения между частицами жидкости и стенкой трубопровода. Это свойство проявляется только при движении жидкости.

- (мю) Динамическая вязкость. Размерность Па с.

Кинематическая вязкость

5) Давление – это отношение силы действующая на поверхность к единице этой поверхности.

Р_абс=Р_атм+Р_ман

Р_абс=Р_атм-Р_разр

6) Поверхностным натяжением жидкости называют работу которую надо затратить для образования единицы новой поверхности жидкости при постоянной температуре.

ТЕМА: ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ.

1) Пьезометр. Представляет собой тонкую стеклянную трубку.

Пьезометр - это прибор, который измеряет давление жидкости высотой столба этой жидкости. Представляет собой вертикальную стеклянную трубку, открытый конец которой сообщается с атмосферой, а другим концом присоединяется к аппарату, в котором необходимо измерить давление.

; ;

2) Пружинные манометры.

Принцип действия основан на уравновешивании измерительного давления упругой деформацией чувствительных элементов

ТЕМА: ОСНОВНОЕ УРОВНЕНИЕ ГИДРОСТАТИКИ.

V=SH, м²;

m=SH , кг;

G=SH g;

P₂= ;

P= gH+P0

- основное уравнение гидростатики

g - 9.81 ускорение свободного падения.

H – высота.

Р₀ – атмосферное давление.

Р – абсолютное давление.

Гидростатическое давление пропорциональна глубине погружения жидкости. В технике это уравнение находит широкое применение.

1. С его помощью рассчитывают давление в любой точке данного объема жидкости.

2. При известном давлении рассчитывают высоту подъема жидкости (зная плотность жидкости).

Кроме того осн. уравнение гидростатик находит применение при расчетах высоты дымовых труб. При расчетах толщины стен корпуса подводных аппаратов и другое применение.

ТЕМА: ГИДРОДИНАМИКА.

Гидродинамика – это один из двух разделов гидравлики, который изучает законы движения жидкостей. В гидростатике состояние жидкости находящейся в состоянии покоя определяется лишь величиной гидростатического давления.

Отличие гидродинамики от гидростатики.

В гидродинамике состояние движения жидкости определяется не только давлением, но и скоростью движения жидкости.

Скорость.

1. Линейная скорость – это путь, пройденный за единицу времени ( ).

2. Массовая скорость – это количество жидкости пройденная через поперечное сечение аппарата за единицу времени.

В гидродинамике поток движущийся жидкости рассматривается как совокупность отдельных струек, а каждая струйка состоит из отдельных частей жидкости.

Опыты показывают, что струйки составляющие поток имеют различную скорость. У стенок они имеют минимальную скорость и максимальную скорость движения струек по оси трубопровода. В этом можно убедится с помощью трубки Пето, которая представляет собой загнутую под прямым углом тонкую стеклянную трубку, другой конец которой сообщается с атмосферой.

В гидравлике пользуются значением средней скорости.

Зная скорость движения жидкости или газа и площадь поперечного сечения трубопровода можно определить расход жидкости или газа.

Виды расходов.

1. Объемный расход.

2. Массовый расход.

Площадь круга.

- для массового расхода.

ТЕМА: УРАВНЕНИЕ НЕРАЗРЫВНОСТИ СПЛОШНОГО

ПОТОКА.

Если соблюдаются условия сплошности потока, то согласно закону сохранения массы вещества расходы в сечениях должны быть равны.

Уравнение неразрывности выражает собой материальный баланс потока, согласно которому количество жидкости поступающего в процесс будет равно количеству жидкости выходящей из аппарата.