- •Лекция №1. Основные физические свойства жидкостей и газов.
- •Жидкость и ее свойства. Модель сплошной среды и ее гидравлические параметры.
- •Силы, действующие на жидкость.
- •Физико-механические свойства жидкостей.
- •1.Плотнось жидкости
- •Удельный вес жидкости
- •Сжимаемость
- •Коэффициент температурного расширения
- •Сопротивление жидкости растягивающим усилиям.
- •Вязкость
- •Лекция 2 Гидростатика
- •Давление в точке действует нормально к площадке действия и направлению по внутренней
- •Величина давления не зависит от ориентировки, т.Е. От угла наклона площадки, к которой приложено давление.
- •Дифференциальные уравнения равновесия жидкости
- •Равновесие однородной несжимаемой жидкости в поле сил тяжести.
- •Равновесие жидкости в поле силы тяжести и силы инерции (относительный покой)
- •Лекция 3 Основы кинематики
- •Поле скоростей и ускорений
- •Векторные линии и траектории
- •Лекция 4 Основные уравнения динамики жидкости. Закон сохранения массы и уравнения неразрывности
- •Лекция 5 Динамика идеальной и вязкой жидкости.
- •Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
- •Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
- •Диаграмма уравнения Бернулли.
- •Гидродинамическое подобие.
- •Лекция 6 Ламинарное и турбулентное движение жидкости.
- •Ламинарное течение жидкости в щелях.
- •Турбулентное течение.
Лекция №1. Основные физические свойства жидкостей и газов.
Науку изучающую законы равновесия и движения жидкостей, а также способы применения этих законов к решению практических задач называют гидравликой.
Жидкость и ее свойства. Модель сплошной среды и ее гидравлические параметры.
Определение жидкости.
Жидкостью называются физические тела, обладающие текучестью, т.е. способностью легко и быстро изменять свою форму под действием сил, незначительной величине. Благодаря этому жидкость не имеет собственной формы и принимает форму того сосуда, в котором она находится.
Текучесть жидкости объясняется тем, что в покоящемся состоянии она не способна сопротивляться касательным усилиям, действующим вдоль поверхности сдвигаю
Поэтому всякий объем жидкости способен как угодно изменять свою форму под давлением сколь угодно малых сил.
Различают жидкости капельные и газообразные. Примером капельных жидкостей является вода, спирт, глицерин, минеральные масла, нефть, ртуть и т.д. важной особенностей капельных жидкостей является то, что они ничтожно мало изменяют свой объем при изменении давления или температуры, поэтому их обычно считают несжимаемыми.
Модель сплошной среды и ее гидродинамические параметры.
Известно, что жидкость, как любое физическое тело состоит из молекул и атомов, которые в свою очередь имеют сложную структуру. Однако в гидравлике отвлекаются от молекулярного строения жидкости и используют модель сплошной среды, т.е. считают, что масса не сосредоточена в молекулах и атомах, а непрерывным, сплошным образом распределения в пространстве, занятом физическим телом (жидкостью) это позволяет не принимать во внимание особенности молекулярного строения тех или иных жидкостей, а считать их одинаковыми или различными в зависимости от таких интегральных характеристик, как плотность, вязкость, теплопроводность, скорость и т.п.
Другими словами модель сплошной среды представляется как множество материальных точек с непрерывным распределением по их множеству кинематических, динамических и других физических характеристик, обусловленных различными видами движения и образующих поля скалярных, векторных и тендерных величин, например,
распределение массы в сплошной среде определяется заданием скалярного поля плотности распределения массы
ρ=ρ(x,y,z,t)
2. объемное силовое воздействие – векторным полем плотности распределения
объемных сил.
F=F(x,y,z,t)
Таким образом, в соответствии со скалярными под жидкой частицей (бесконечно малым объемом) в гидравлике понимают не отдельную молекулу, а весьма малый элемент объема жидкости, содержащий много молекул. Этот объем считается достаточно большим по сравнению с длиной свободно пробела молекул и межмолекулярными расстояниями (чтобы не проявилась дискретность вещества и в то же время достаточно малым, чтобы все механические характеристики жидкой среды (плотность, давление, скорость) можно было рассматривать как функции координат точки.