1. Предмет и методология гидравлики Курс "Гидравлика" включает в себя несколько самостоятельных дис- циплин, которые объединяет такое понятие, как гидравлические и пневмати- ческие системы
жүктеу/скачать 0,71 Mb.
|
Гидр лек
| Силы поверхностного натяжения – эти силы стремятся придать сфе- рическую форму жидкости. Силы поверхностного натяжения обусловлены поверхностными силами и направлены всегда внутрь рассматриваемого объема перпендикулярно свободной поверхности жидкости. Рассмотрим бес- конечно малый объем жидкости на свободной поверхности (пример). На него будут действовать силы со стороны соседних объемов. В результате, если сложить вектора всех сил действующих на рассматриваемый объем, то сум- марная составляющая сила будет направлена перпендикулярно внутрь рас- сматриваемого объема. Поэтому, если действующие на жидкость силы при- тяжения и инерции уравновешиваются (например в космосе), то любая жид- кость принимает форму шара.
Растворимость газов в жидкостях характеризуется объемом раство- ренного газа в единице объема жидкости и определяется по закону Генри: P P Vг Vжk ; a (5) где Vг объем растворенного газа: Vж объем жидкости, k – коэффи- циент растворимости: P – давление: Pa (Пример) Тема 2. Основы гидростатики атмосферное давление. Гидростатика - раздел гидравлики, который изучает законы равно- весия жидкости, а также способы приложения этих законов к решению практических инженерных задач. Начнем изучение гидростатики с понятия о гидростатическом давле- нии, которое является основным в этом разделе. Выясним смысл этого поня- тия. Для этого сначала рассмотрим вопрос о силах, действующих на выде- ленный объём покоящейся жидкости. Силы, действующие на какой-то объём жидкости, не могут быть сосре- доточенными (иначе жидкость придет в движение). Они должны быть непре- рывно распределены по объему и по поверхности ограничивающей выделен- ный объём.
Наиболее характерными массовыми силами являются силы притяже- ния и силы инерции. На земле на жидкость постоянно действуют силы зем- ного притяжения. При ускоренном и криволинейном движении жидкости до- бавляются силы инерции. Для количественной характеристики массовых сил используется поня- тие о единичной массовой силе. Единичной массовой силой называют силу, приходящуюся на единицу массы жидкости (F). Проекции единичной массо- вой силы на декартовы оси координат принято обозначать буквами X, Y, Z. (доп. рисунок)
В тех случаях, когда из массовых сил действует одна сила тяжести, проекции единичной массовой силы имеют следующие значения: X где, m – масса выде- ленного объема жидкости, кг; g – ускорение силы земного притяжения. К числу поверхностных сил относятся: сила действия поршня, реакция стенок бака, силы действия окружающей жидкости на выделенный жидкий объём. Во всех случаях покоя Y 0, Z m g g , m Рис. 3. Схема сил, действующих на выделенный объем жидкости
жидкости поверхностные силы не могут быть касательными, поскольку, как мы уже упоминали ранее, изучая свойства жидкости, она не оказывает со- противления таким силам. Значит, поверхностные силы могут быть направ- лены только по нормалям к поверхности (рис. 3). Поскольку жидкость прак- тически не сопротивляется разрывным усилиям, то поверхностные силы на- правлены по внутренним нормалям к элементам поверхности. В общем случае поверхностные силы не одинаковы (с увеличением расстояния от свободной поверхности – растут). Поэтому, для их количест- венной оценки введена величина p , характеризующая действие этих сил в каждой точке поверхности жидкого объема. Она представляет собой предел отношения равнодействующей поверхностных сил F , действующих на пло- щадку, к площади S , при стягивании контура площадки к точке приложения равнодействующей. Математически это выражается так:
жүктеу/скачать 0,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|