Студопедия — Раздел. Гидростатика
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

Раздел. Гидростатика






Раздел. Гидростатика

Тема. Основные физические свойства жидкостей капельных и газообразных.

Знать: основные физические свойства жидкостей и газов их единицы измерения.

 

Жидкость – тело, обладающее большой подвижностью молекул, не имеющее самостоятельной формы и приобретающее форму сосуда в котором находится.

Все жидкости делятся на 2 класса: капельные (малосжимаемые) и газообразные (снимаемые). К первым относятся воды, нефть, бензин, керосин, спирт, масло и др., а ко вторым – газы.

Капельные жидкости с изменением давления мало изменяют свой объем, поэтому при решении практических задач их часто считают несжимаемыми.

Объем газообразных жидкостей изменяется под действием давления и температуры.

Объектом изучения в гидравлике являются капельные жидкости. Основное отличие жидкостей – текучесть, т.е. малое сцепление частиц, отсутствие сил трения между частицами в состоянии, поэтому жидкость принимает форму водоема.

Жидкость представляют в виде идеальной среды, неоживаемой и лишенной сил внутреннего трения (идеальная жидкость). Реальные жидкости также малосжимаемы, но обладают силами внутреннего трения, проявляющимися в движении (вязкостью).

Физическими свойствами жидкости являются: удельный вес, плотность, вязкость, сжимаемость, температурное расширение, капиллярность.

І. Удельный вес жидкости – все единицы объема жидкости, равный отношению веса (силы тяжести) жидкости к его объему.

Обозначается греч. буквой гамма γ = G/V

γ = G/V, [ ]

 

где G – все жидкости, Н; G = mg.

 

V = объем, занимаемый ею м3 , удельный вес – величина, зависящая от ускорения свободного падения в точке определения (обычно g = 9,81 ).

ІІ. Плотность – отношение массы жидкости к её объему

Ρ = , [ ]

 

Между удельным весом и плотностью существует связь через ускорение свободного падения g =

 

ρ = =

 

При t воды 4°С, ρ = 1000

Иногда в расчетах пользуются понятием удельного объема – величины, обратной плотности.

Vy = ,

Удельный объем – объем единицы массы жидкости.

В гидравлических расчетах удельный (объемный) вес определяют умножением значения плотности жидкости (величины, взятой из справочной литературы) на ускорение силы тяжести.

Плотность и объемный вес жидкости не являются постоянными величинами; они изменяются в зависимости от давления и температуры. При повышении температуры жидкости её плотность и объемный вес уменьшается, а удельный объем увеличивается. При понижении температуры изменение этих величин происходит в обратном направлении.

III. Температурное расширение – изменение объема жидкости при повышении её температуры. Характеризуется температурным коэффициентом объемного расширения, обозначается βt (бета),

Βt = , [°C-1]

 

Равен отношению приращения объема жидкости к её первоначальному объему V0 при повышении температуры на 1°С и измеряется в . - приращение температуры жидкости градусов.

𝛥V - приращение объема жидкости при повышении её температуры на 𝛥t.

𝛥t = tкон - tнач

 

IV. Сжимаемость – свойство жидкости изменяться в объеме при изменении давления. Характеризуется коэффициентом объемного сжатия βр который представляет собой отношение изменения объема при единичном изменении давления.

 

βр =

 

βр = , [Па-1]

 

𝛥V = V0 – Vt = V1 – V2 V1 – начальный объем, V2 – конечный объем.

𝛥p = p0 – pt = p1 – p2 начальное и конечное давление,

где 𝛥V – уменьшение объема жидкости при повышении давления на 𝛥p, м3.

𝛥p – приращение давления, .

V0 - первоначальный объем жидкости, м3.

 

Знак минус указывает на уменьшение объема при повышении давления.

При гидравлических расчетах часто пользуются обратимой модулем упругости, Па

 

Еж =

 

V. Вязкость – свойство жидкостей оказывать сопротивление касательным усилиям (сдвигу). При движении жидкости происходит смещение соприкасающихся слоёв её частиц, сопровождаемое трением. В результате возникает сила противодействия вязкости, которая по закону Ньютона определяется по выражению:

τ = μa(𝛥v/𝛥y)

 

где μ – динамический коэффициент вязкости,

a – площадь соприкасаемых слоев.

𝛥v/𝛥y – относительный сдвиг или градиент скорости.

Динамический коэффициент вязкости представляет собой силу трения в 1 Н, действующий на 1 м2 площади скольжения одного по другому у двух смененных слоев жидкости при градиентной скорости между ними – 1(1) сек.

𝛥ν = v1 – v2 - скорости двух слоев.

μ = , [Па*с]

 

Величина вязкости определяет степень подвижности частиц жидкости. Наиболее подвижные жидкости (вода) имеют низкую вязкость, а малоподвижные (тяжелые масла) характеризуются высокой вязкостью.

В гидравлических расчетах используют кинематическую вязкость, которую определяют по формуле

V = [ ]

 

При повышении температуры жидкости её вязкость уменьшается. Например, при увеличении температуры на 100°С вязкость воды снижается в 7 раз (коэффициент вязкости при t = 20°С пред. в табл. з-я динамического и кинематического).

Для чистой пресной воды зависимость вязкости от температуры выражается по формуле:

V = V0(1+0.0158t)-2 [ ]

 

Вязкость капельных жидкостей определяют вискозиметрами, она уменьшается с увеличением температуры (сопротивление растягивается усилием объемной поверхности натягиванием, притяжением).

Капиллярность – свойство жидкости подниматься или опускаться в трубах малого диаметра под действием дополнительного давления, вызываемого силами поверхностного натяжения.

Смазывающая способность – свойство жидкости уменьшить трение между соприкасающимися твердыми поверхностями путем образования между ними тонкой пленки.

Испаряемость – свойство всех капельных жидкостей, характеризуемое давлением насыщенных паров которое зависит от вида жидкости и её температуры. Давление насыщенных паров – это такое, при котором жидкость перестает кипеть, если давление в сосуде в процессе кипения повышается, или начинает кипеть, когда давление в сосуде понижается. Чем больше давление насыщенных паров при данной температуре, тем больше испаряемость жидкости.

Вязкозиметр – манометр, действие которого основано на изменении вязкости разряженного газа с изменением давления.

 

 







Дата добавления: 2015-03-11; просмотров: 729. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Машины и механизмы для нарезки овощей В зависимости от назначения овощерезательные машины подразделяются на две группы: машины для нарезки сырых и вареных овощей...

Классификация и основные элементы конструкций теплового оборудования Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ МОРФЕМНОГО СОСТАВА СЛОВА В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ В практике речевого общения широко известен следующий факт: как взрослые...

СИНТАКСИЧЕСКАЯ РАБОТА В СИСТЕМЕ РАЗВИТИЯ РЕЧИ УЧАЩИХСЯ В языке различаются уровни — уровень слова (лексический), уровень словосочетания и предложения (синтаксический) и уровень Словосочетание в этом смысле может рассматриваться как переходное звено от лексического уровня к синтаксическому...

Плейотропное действие генов. Примеры. Плейотропное действие генов - это зависимость нескольких признаков от одного гена, то есть множественное действие одного гена...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия