Основные свойства жидкости
Жидкость и ее основные физические свойства
Определение жидкости
Жидкость- физическое тело, обладающее свойством текучести, т.е. способностью неограниченно изменять свою форму под действием даже весьма малых сил, но в отличие от газов практически не изменяющее свой объем при изменении давления.
В обычном состоянии жидкость оказывает малое сопротивление разрыву и большое сопротивление сжатию (имеет малую сжимаемость). Вместе с тем жидкость оказывает значительное сопротивление относительному движению соседних слоев (обладает вязкостью) . В понятие «жидкость» включают как жидкости обычные, называемые капельными, так и газы, когда их можно считать как сплошную малосжимаемую легкоподвижную среду.
В гидравлике рассматривают только капельные жидкости. К ним относятся вода, нефть, керосин, бензин, ртуть и др. Газообразные жидкости - воздух и другие газы - в обычном состоянии капель не образуют. Основной особенностью капельных жидкостей является то, что в большинстве случаев их рассматривают как несжимаемые.
Основные свойства жидкости
Рассмотрим основные физические свойства жидкости: плотность, удельный вес, температурное расширение и вязкость.
1Плотность - отношение массы жидкости m к занимаемому объему V :
. (1.1)
Единица плотности в системе СИ- .Плотность воды при температуре .
2 Удельный вес ( )- это вес единицы объема, т.е.
, (1.2)
где -вес жидкости в объеме V.
Для воды при имеем .
Между удельным весом и плотностью можно найти связь, если учесть что G=mg:
. (1.3)
3 Температурное расширение. Характеризируется температурным коэффициентом объемного расширения, представляющим собой относительное изменение объема жидкости при изменении температуры на :
(1.4)
где
изменение температуры, .
4 Вязкость-свойство жидкости оказывать сопротивление относительному движению (сдвигу) ее слоев. Это свойство проявляется в том, что в жидкости при ее движении между слоями возникают касательные напряжения. При течении вязкой жидкости вдоль твердой стенки происходит торможение потока, обусловленное вязкостью (рис. 1.1). Скорость U уменьшается по мере уменьшения расстояния y от стенки.
Согласно гипотезе И.Ньютона касательные напряжения , возникающие в движущейся жидкости, зависят от ее рода и характера и прямо пропор-циональны градиенту скорости | |
Рисунок 1.1 – Профиль скоростей при течении вязкой жидкости |
, (1.5)
где коэффициент динамической вязкости жидкости; -приращение скорости, соответствующее приращению координаты dy.
Градиент скорости характеризует интенсивность сдвига жидкости в данной точке, коэффициент - вязкость капельных жидкостей и имеет размерность Нс/м2 (Па∙с).
На практике наиболее часто используется коэффициент кинематической вязкости
. (1.6)
Он измеряется в . Для воды при
.
Гидростатика
Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 453;