Дәріс ескерту zhttn 2308 «Жылу техникасының теориялық негіздері» пәні ZhTZhN 12 «Жылу техникасы және жобалау негіздері» модулі 6В07108 «Жылу энергетикасы»
жүктеу/скачать 2,81 Mb.
|
лекции
- Бұл бет үшін навигация:
- Тақырып 3. Гидростатиканың негізгі заңдары.
| СӨЖ бақылау сұрақтары:
1. Сұйықтықтың термодинамикалық күйін сипаттайтын негізгі параметрлер 2. Сығылу дегеніміз не? 3. Кинематикалық тұтқырлық коэффициенті Қарсылық күшінің пайда болу механизмі Тақырып 3. Гидростатиканың негізгі заңдары. Тыныштықтағы сұйықтықта әрқашан қысым күші бар, ол деп аталады гидростатикалық қысым . Сұйықтық ыдыстың түбіне және қабырғаларына күшті әсер етеді. Резервуардың үстіңгі қабаттарында орналасқан сұйық бөлшектер, түбіне жақын орналасқан сұйық бөлшектерге қарағанда төмен қысу күштерін бастан кешіреді. Сұйықтықпен толтырылған жазық тік қабырғалары бар резервуарды қарастырайық (2.1, а-сурет). Резервуардың түбіне әсер ететін күш П құйылған сұйықтықтың салмағына тең G = γ V , яғни. P=G . Егер бұл күш П төменгі аумаққа бөліңіз , содан кейін біз аламыз резервуардың түбіне әсер ететін орташа гидростатикалық қысым . Гидростатикалық қысымның қасиеттері бар. Мүлік 1 . Сұйықтықтың кез келген нүктесінде гидростатикалық қысым таңдалған көлемге жанама орналасқан жерге перпендикуляр және қарастырылатын сұйықтық көлемінің ішінде әрекет етеді. Бұл тұжырымды дәлелдеу үшін суретке қайта оралайық, а . Резервуардың бүйір қабырғасында платформаны таңдаңыз Sside (көлеңкеленген). Гидростатикалық қысым бұл аймаққа бөлінген күш түрінде әсер етеді, оны бір нәтижемен ауыстыруға болады, біз оны белгілейміз. P. _ Гидростатикалық қысым нәтижесінде пайда болды деп есептейік Осы сайтта әрекет ететін P нүктесінде қолданылады БІРАҚ және оған φ бұрышымен бағытталған (2.1-суретте көрсеткі бар үзік сызықпен көрсетілген). Содан кейін қабырғаның реакция күші Р сұйықтықта бірдей мәнге ие болады, бірақ қарама-қарсы бағытта (көрсеткі бар қатты сегмент). Белгіленген вектор Р вектордың екі компонентіне ыдырауы мүмкін: қалыпты Rn (көлеңкелі аймаққа перпендикуляр) және жанама Rτ қабырғаға. Сурет. Гидростатикалық қысымның қасиеттерін бейнелейтін схема а - бірінші қасиет; b – екінші қасиет Қалыпты қысым күші Rn сұйықтықта қысу кернеулерін тудырады. Бұл кернеулерге сұйықтық оңай қарсы тұрады. Күш R τ қабырға бойындағы сұйықтыққа әсер етіп, қабырға бойындағы сұйықтықта ығысу кернеулерін тудыруы керек, ал бөлшектер төмен қарай жылжуы керек. Бірақ резервуардағы сұйықтық тыныштықта болғандықтан, компонент Rτ жоқ. Осыдан гидростатикалық қысымның бірінші қасиеті туралы қорытынды жасауға болады. 2-қасиет . Гидростатикалық қысым барлық бағытта тұрақты. Кейбір резервуарды толтыратын сұйықтықта біз қабырғалары өте кішкентай Δ x , Δ y , Δ z болатын элементар текшені таңдаймыз. (б-сурет). Бүйірлік беттердің әрқайсысы сәйкес қысымның көбейтіндісіне тең гидростатикалық қысым күшімен басылады px , Py , pz қарапайым аймақтар бойынша. Оң бағытта әрекет ететін қысым векторларын (көрсетілген координаталар бойынша) деп белгілейік. P'x , П'й , P'z , және сәйкесінше қарсы бағытта әрекет ететін қысым векторлары P''x , П''й , P''z . Текше тепе-теңдікте болғандықтан, біз теңдіктерді жаза аламыз P' xΔ y Δ z = P'' xΔ y Δ z P' yΔ x Δ z = P'' yΔ x Δ z P' zΔ x Δ y + γ Δ x , Δ y , Δ z = P'' zΔ x Δ y мұндағы γ – сұйықтықтың меншікті салмағы; ∆x , ∆y , ∆z _ текшенің көлемі болып табылады. Алынған теңдіктерді азайта отырып, біз оны табамыз P'x = P''x ; P'y = P''y ; P'z + γΔz = P'z γΔ z үшінші теңдеуінің мүшесімен салыстырғанда шексіз аз P'z және P''z , елемеуге болады, содан кейін ақырында P'x = P''x ; P'y = P''y ; P'z=P''z Текше деформацияланбағандықтан (ол осьтердің бірінің бойымен созылмаған) әртүрлі осьтер бойындағы қысымдар бірдей деп есептеу керек, яғни. P'x = P''x = P'y = P''y = P'z=P''z Бұл гидростатикалық қысымның екінші қасиетін дәлелдейді. Мүлік 3 . Нүктедегі гидростатикалық қысым оның кеңістіктегі координатасына байланысты. Бұл позиция арнайы дәлелдеуді қажет етпейді, өйткені нүктенің шөгуі артқан сайын ондағы қысым күшейе түсетіні, ал шөгу азайған сайын ол төмендейтіні анық. Гидростатикалық қысымның үшінші қасиетін былай жазуға болады P=f(x, y, z) жүктеу/скачать 2,81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|