Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Упругие свойства жидкостей




 

Сжимаемость жидкостей характеризуется коэффициентом объемного сжатия . Он определяет относительное изменение объема жидкости W при изменении давления р на единицу давления и выражается формулой

(4)

При условии постоянства массы жидкости следует

и вместо (4) (5)

Как видим, коэффициент объемного сжатия определяет также и относительное изменение плотности жидкости при изменении давления на единицу давления.

Отметим, что величина К, обратная коэффициенту объемного сжатия, называется модулем объемной упругости жидкости;

, н/м2 (6)

Средние значения К и для воды при различной температуре приведены в табл. 2.2.

 

 

Таблица 2.2

Коэффициент объемного сжатия и модуль объемной упругости воды при различной температуре

t°C        
К, н/м2 19,52·108 20,30·108 21,08·108 21,48·108
., м2 5,12·10-10 4,93·10-10 4, ·10-1074 4,66·10-10

 

Из табл. 2.2 следует, что сжимаемость воды весьма незначительна, и потому в большинстве случаев практики ею можно пренебречь. Так, например, если взять воду в объеме 0,001 м3 (1л) при температуре t=10°С и увеличить действующее на нее первоначальное давление на 20,3 • 104 н/м2, то согласно (4) и данным табл. 2.2 найдем, что первоначальный объем при этом уменьшится на величину 0,1 см3, составляющую всего лишь 0,01%! первоначального объема.

Допущение о несжимаемости жидкости чрезвычайно упрощает аналитические выкладки и позволяет получать вполне приемлемые для большинства решаемых в гидравлике вопросов результаты. Однако не следует при этом забывать, что такое допущение противоречит молекулярно-кинетической природе жидкостей и может привести в некоторых случаях к совершенно неверным результатам.

В самом деле, всякое достаточно малое изменение внешнего давления на жидкость распространяется не мгновенно, а с конечной, хотя и очень большой скоростью, равной скорости звука. Формулу (6) можно представить в виде

(7)

где - скорость распространения звука в однородной среде с объемным модулем упругости К и плотностью . Из формулы (7) видим, что допущение о несжимаемости жидкости ( = 0) равносильно допущению, что с = , т. е. что всякое достаточно малое изменение давления, возникшее в какой-либо точке жидкости, мгновенно передается во все другие ее точки. Такое допущение не внесет значительной погрешности в вычисления только в том случае, если объем, занятый жидкостью, будет достаточно мал или изменение давления будет весьма медленным и постепенным по сравнению со временем, необходимым для передачи давления в самые отдаленные точки того же объема

Эти обстоятельства приходится учитывать при изучении явлений, происходящих, например, во время закрытия или открытия задвижек в трубопроводах, когда возникает так называемый гидравлический удар, т. е. повышение или понижение давления благодаря изменению скорости движения. Допущение о несжимаемости жидкости в таких случаях приведет к совершенно неверным результатам.

Сжимаемость жидкости необходимо учитывать также в процессах, в которых скорость движения самой жидкости имеет величину порядка скорости распространения звука. (Такие случаи пока еще не реализованы в гидравлических процессах.)

При допущении несжимаемости жидкости объемный модуль упругости К обращается в бесконечность и уравнение (6) заменяется уравнениями

= const и = const.

Отметим в заключение, что сжимаемость жидкостей весьма мала по сравнению с сжимаемостью газов, но по сравнению с сжимаемостью твердых тел, например металлов или других строительных материалов, она сравнительно велика. Например, сжимаемость воды раз в 100 больше сжимаемости стали.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 1726; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.