- •ПРЕЗЕНТАЦИЯ ПО КУРСУ
- •Схема изучения дисциплины
- •ГИДРАВЛИКА
- •Силы, действующие в жидкости
- •Силы, действующие в жидкости
- •Силы, действующие в жидкости
- •Давление и его свойства
- •Свойства давления
- •Понятие о градиенте давления
- •Понятие о градиенте давления
- •Понятие о градиенте давления
- •Понятие о градиенте давления
- •Единицы давления
- •Вязкость жидкости
- •Вязкость жидкости
- •Вязкость жидкости
- •Вязкость жидкости
- •Идеальная жидкость
- •ГИДРАВЛИКА
- •Основное уравнение гидростатики
- •Закон Паскаля
- •Относительный покой жидкости
- •Относительный покой жидкости
- •Закон Архимеда
- •Закон Архимеда
- •Закон Архимеда
- •Изотермическая атмосфера
- •Неизотермическая атмосфера
- •Основные понятия кинематики жидкости
- •Основные понятия кинематики жидкости
- •Основные понятия кинематики жидкости
- •Уравнение неразрывности
- •Виды движения жидкости
- •Интегральная формула количества движения
- •Интегральная формула количества движения
- •Основы моделирования
- •Виды подобия. Масштабы моделирования
- •Виды подобия. Масштабы моделирования
- •Критерии подобия
- •Критерии подобия
- •Виды гидравлических сопротивлений
- •Формула Дарси-Вейсбаха
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Кавитация
- •Истечение из насадков
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет длинных трубопроводов
- •Гидравлический удар
- •Гидравлический таран
Закон Архимеда
Закон Архимеда: На твердое тело, погруженное вв покоящуюся жидкость, действует сила гидростатическогоатического давления, равная весу жидкости в объеме тела,, направленная вертикально вверх и проходящаяя черезчерез центр тяжести тела.
3. Условия |
равновесия плавающих тел. |
||||
|
|
|
|
|
,, |
|
|
|
, а архимедова сила |
PA = ρæ gVò |
|
Т.к. вес тела |
|
G = ρò gVò |
то в случае неравенства плотностей тела жидкостити,, этиэти силысилы будут приложены к различным точкам. Для того чтобычтобы плавающее тело было устойчивым, необходимо,, чтобычтобы центрцентр приложения архимедовой силы (центр водоизмещениящения)) находился выше центра приложения силы тяжестисти..
Основное уравнение гидростатикики длядля сжимаемой жидкости
Дифференциальное уравнение равновесия для средысреды
переменной плотности после интегрирования имеетмеет видвид
∫ dpρ + gz = const.
Для вычисления интеграла необходимо задать законн
изменения состояния газа.
Изотермическая атмосфераа
Если принять, что температура газа не изменяется с изменениемзменением высоты, а уравнение состояния записать в следующемм видевиде
откуда C = ρp
ρ = RTp = Cp ,
– постоянная величина.
Подставив последнее соотношение в предыдущее уравнениевнение,, получимполучим
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или |
|
gz + |
p |
ln p = const. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
C ln p + gz = const |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Запишем предыдущее уравнение для двух высот: на поверхностиверхности землиземли,, |
||||||||||||||||||||||||||
где z0 = 0, |
давление |
p = p0, на высоте |
z давление будет рр.. ОбозначимОбозначим |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
p0 |
|
|
|
p |
|
|
p0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|||||||
z – z = h и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, откуда |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
ρ0 g = H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h = H ln p0 |
|
||||||
0 |
|
, учитывая, что |
|
ρ = ρ0 |
|
получим |
|
, откуда |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
= e− |
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
p0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вывод: Давление уменьшается по высоте по экспоненциальному закону.
Неизотермическая атмосферара
Обычно температура воздуха с увеличением высоты уменьшаетсяменьшается.. Температура дымовых газов также быстро уменьшаетсяся вв трубетрубе.. ДляДля того, чтобы проинтегрировать основное уравнение гидростатикидростатики вв этомэтом случае необходимо знать закон изменения температурыы сс изменениемизменением высоты. Чаще всего для атмосферного воздуха принимаютмают,, чточто температура уменьшается по линейному закону
a = T − T0 , h
где Т0 – температура на поверхности земли; a – градиентт температурытемпературы..
Можно записать дифференциальное уравнение равновесияновесия вв следующем виде
|
|
|
|
|
|
|
|
dp |
= − g |
|
dz |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
R(T − az) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
тогда |
ln p |
= g ln T0 − az |
|
или |
|
|
|
|
|
или |
T |
Ra |
|||||||||||||||
|
|
|
T0 |
− az Ra |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
p |
0 |
|
Ra |
|
T |
|
|
|
p = p |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
p = p0 |
. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T0 |
|
|
T0 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСНОВЫ КИНЕМАТИКИКИ И ДИНАМИКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА