Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Предмет и метод механики жидкости и газа




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Механика жидкости и газа – техническая прикладная наука, изучающая законы, которым подчиняется жидкость и газ в состоянии покоя, движения и взаимодействия с твердыми телами, а также методы использования этих законов в инженерной практике.

Предметом механики жидкости и газа является физическое тело, при приложении к которому достаточно малых сил происходит достаточно большое изменение относительного положения его элементов. Такое тело называют жидким или жидкостью, а основным его свойством является текучесть.

В общем случае жидкость – это непрерывная среда, способная неограниченно изменять свою форму под действием незначительных сил.

В механике жидкости и газа рассматривают два типа жидкостей: малосжимаемые (капельные) и сжимаемые (газообразные). С точки зрения физического строения капельные жидкости существенно отличаются от газов. С позиций механики различие между ними зачастую невелико. В случае, когда сжимаемостью газа можно пренебречь, законы, справедливые для капельных жидкостей, можно применять и для газов.

Капельные жидкости имеют ряд особенностей:

– в малом количестве под воздействием сил поверхностного натяжения стремятся принять сферическую форму;

– обладают текучестью, поэтому принимают форму сосуда, в котором располагаются;

– незначительно изменяют свой объем при изменении температуры и под действием сжимающих сил.

В отличие от капельных жидкостей газы существенно уменьшаются в объеме под действием давления и практически неограниченно расширяться при его отсутствии.

Для исключения путаницы в дальнейшем под термином «жидкость» будем понимать капельную жидкость, а под термином «газ» – вещество в газообразном состоянии (сжимаемую жидкость).

Историческое развитие механики жидкости и газа шло двумя различными путями.

Первый путь – теоретический. На основе фундаментальных законов механики с помощью математического аппарата описывалось движение жидкости и газа, процессы, происходящие в различных гидравлических и пневматических устройствах. Этот путь привел к созданию теоретической гидромеханики и аэродинамики. Долгое время эти научные дисциплины не были связаны с экспериментальными исследованиями и инженерной практикой.

Второй путь – путь экспериментальных исследований, накопления и обработки результатов этих исследований для решения практических инженерных задач. Этот путь привел к созданию гидравлики и пневматики.

Примерно во второй половине XIX века начинается постепенное сближение и объединение этих научных дисциплин в механику жидкости игаза.

В настоящее время в механике жидкости и газа, как и в ряде других наук, широко используется следующий метод. Вначале разрабатывается математическая модель объекта, т.е. посредством математических символов и зависимостей на основе фундаментальных законов физики составляется описание функционирования объекта в окружающей внешней среде. Модель позволяет определить выходные параметры и характеристики, получить оценку показателей эффективности и качества, осуществить поиск оптимальной структуры и параметров объекта. Применение математического моделирования во многих случаях позволяет отказаться от физического моделирования, значительно сократить объемы экспериментальных исследований и доводочных работ, обеспечить создание объектов с высокими показателями эффективности и качества. Затем создается опытный образец устройства и проводятся его испытания. Результаты математического моделирования сравнивают с опытными данными, уточняют и дополняют математическую модель для дальнейшего практического использования.

Вместе с тем, в некоторых случаях из-за большой сложности явлений и процессов, трудно поддающихся математическому моделированию, прибегают только к экспериментальным исследованиям. Полученные результаты обрабатывают с помощью современных методов и представляют в виде эмпирических зависимостей.

Современная механика жидкости и газа позволяет рассчитать и спроектировать разнообразные гидро- и пневмотехнические системы зданий и сооружений: каналы, водосливы, трубопроводы для подачи различных жидкостей и газов, системы вентиляции.







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 1156. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.02 сек.) русская версия | украинская версия