- •1. Основные физические параметры жидкости
- •2. Кавитация
- •3. Силы действующие в жидкостях
- •4. Гидростатическое давление
- •5. Основное уравнение гидростатического давления.
- •6. Закон Паскаля
- •8. Схема Гидроусилителя
- •10. Закон Архимеда
- •11. Что из себя представляет пьезометр?
- •12. Разница напора и давления
- •13. Основные формы течения жидкости. Уравнение неразрывности
- •15. Режимы течения жидкостей.
- •16. Закон Бернулли
- •17. Гидравлические сопротивления
- •19. Классификация насосов.
1. Основные физические параметры жидкости
Жидкость – вещество, которое имеет определённый объём, но не имеет определённой формы.
Плотность – ρ=m/V [kg/m3]
Удельный вес – γ=G/V=Fg/V=mg/V [N/m3]
G=Fg – сила тяжести тела
γ=ρ*g [N/m3]
Fg=m*g
Коэффициент объёмного сжатия
βV=-ΔV/V0Δp [Pa-1]
V0 – начальный объём в кубометрах
ΔV – изменение объёма при изменении давления на величину Δp
Коэффициент объёмного расширения
βt=ΔV/V0*Δt [K-1]
Δt=ΔT
ΔV=изменение объёма при изменении t на величину Δt.
Этот коэффициент в расчётах учитывается в случаях, если t изменяется в широких пределах.
Вязкость жидкости – свойство жидкости препятствовать передвижению частиц жидкости относительно друг друга. Учитывается при ламинарном течении жидкости. Между слоями возникает трение, Fμ
Fμ=μA*(ΔW/ΔZ) [N]
μ - динамическая вязкость жидкости
A – площадь трения двух слоёв
ΔW – изменение скорости движения
ϒ – кинематическая вязкость
ϒ=μ/ρ [m/s2]
2. Кавитация
Кавита́ция (от лат. cavitas — пустота) — образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк захлопывается, излучая при этом ударную волну.
Кавитация разрушает поверхность гребных винтов, гидротурбин, акустических излучателей и др.
3. Силы действующие в жидкостях
В жидкостях силы подразделяются на внутренние и внешние.
Внутренние – массовые силы. Влияют на частицы жидкости.
Внешние – поверхностные силы. Влияют на поверхность.
Массовая сила F=m*a =m*g
Массовая сила, определяемая на 1кг массы жидкости называется интенсивностью массовой силы.
a=lim ΔFm/Δm Δm ->0 [n/kg]
ΔFm – Элементарная массовая сила, действующая на элементарную массу.
FA – поверхностная сила. Влияет на поверхность жидкости.
Поверхностная сила, определяющаяся на единицу измерения поверхности на 1м2 называется интенсивностью поверхностной силы.
Ϭ=lim ΔFa/Δa Δa ->0 [n/m2]
ΔFa – элементарная сила действующая на 1м2
4. Гидростатическое давление
Это интенсивность гидростатической силы в любой точке.
p=lim ΔFp/ΔA ΔA ->0 [N/m2]
Значение ГД в любой точки жидкости не зависит от расстояния до поверхности.
ГД всегда направленно поперечно на любую поверхность.
5. Основное уравнение гидростатического давления.
Основным законом (уравнением) гидростатики называется уравнение:
,
где
p — гидростатическое давление (абсолютное или избыточное) в произвольной точке жидкости,
ρ — плотность жидкости,
g — ускорение свободного падения,
z — высота точки над плоскостью сравнения (геометрический напор),
H — гидростатический напор.
Уравнение показывает, что гидростатический напор во всех точках покоящейся жидкости является постоянной величиной.
Иногда основным законом гидростатики называют принцип Паскаля.