Сжимаемость жидкости

Относительный удельный вес

Удельный вес

Удельным весом жидкости - называется вес единицы её объёма. Эта величина выражается формулой для бесконечно малого объёма жидкости dV с весом dG:

(3)

Для однородных жидкостей можно считать:

,

где G – вес жидкости.

Удельный вес жидкости и плотность связаны соотношением:

, (4)

где g – ускорение свободного падения.

Единицы измерения: [Н/м³], [Н/дм³], [Н/л], [Н/см³], 1Н=1кг•м/с².

Значение ускорения свободного падения g на земле изменяется от 9,831 м/с² на полюсах до 9,781 м/с² на экваторе.

Иногда удобно использовать такую характеристику жидкости, которая называется «относительный удельный вес». Это отношение удельного веса жидкости к удельному весу пресной воды

(5)

Единицы измерения: Относительный удельный вес - величина безразмерная.

Сжимаемость жидкости это свойство жидкостей изменять свой объём при изменении давления.

Сжимаемость характеризуется коэффициентом объёмного сжатия (сжимаемости) β_P, представляющим собой относительное изменение объёма жидкости V при изменении давления P на единицу.

(6)

Знак минус в формуле указывает, что при увеличении давления объём жидкости уменьшается.

Единицы измерения: Па^-1 (Паскаль. 1Па=1Н/м²).

(7)

Отсутствие знака минус в этом выражении означает, что увеличение давления приводит к увеличению плотности.

(8)

Величина, обратная коэффициенту сжимаемости, или, по-другому, коэффициенту объёмного сжатия , обозначается

(9)

и называется объёмным модулем упругости жидкости.

Тогда предыдущая формула примет вид

.

Это выражение называется законом Гука для жидкости.

Единицы измерения: [Па], [МПа], [кГс/ см²].

Модуль упругости Е_ж зависит от температуры и давления. Поэтому различают два модуля упругости: адиабатический и изотермический. Первый имеет место при быстротекущих процессах без теплообмена. Процессы, происходящие в большинстве гидросистем, происходят с теплообменом, поэтому чаще используется изотермический модуль упругости. Примерная форма зависимостей E_ж от P и t⁰ представлена на графиках. Всё это говорит о том, что жидкости не вполне точно следуют закону Гука.

Рисунок 1 – Зависимость обемного модуля упругости жидкости

(а) от температуры жидкости (б) от давления

В практике эксплуатации гидравлических систем имеются случаи, когда вследствие действия того или иного возмущения в жидкости может значительно изменяться давление. В таких случаях пренебрежение сжимаемостью приводит к существенным погрешностям.

Дата добавления: 2014-12-26