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)

ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ГИДРОСТАТИКИ


Рассмотрим объем жидкости, находящейся в покое под дейст­вием сил тяжести и давления на свободной поверхности. Опре­делим гидростатическое давление Р в т.А на бесконечно малой площадке dS, расположенной на глубине h от свободной поверхности жидкости и параллельной ей (рис. ). Выделим над этой площадкой некоторый цилиндрический объем жидкос­ти, заменив действие окружающей его среды силами давления на свободную поверхность РodS, на нижнее основание цилиндра РdS и на его боковую поверхность. Силы давления жидкости на боковую поверхность цилиндра взаимно уравновешиваются. На выделенный объем действует также массовая сила — вес G = g h dS. Цилиндр находится в равновесии, поэтому сумма проекций всех сил на ось z будет равна нулю:

Сократив члены этого уравнения на dS и перегруппировав их, получим основное уравнение гидростатики:

где P—полное или абсолютное давление, иногда обозначаемое как Pабс,gh — весовое давление, равное весу столба жидкости при единичной площа­ди и высоте h; z и z0 — геометрические высоты расположения точек относительно произвольной горизонтальной плоскости называемой плоскостью сравнения

Если в уравнении заменить h на z-z0, то получим

откуда при и

(для точек лежащих на свободной поверхности) имеем

т. е. другую форму записи основного уравнения гидростатики,

где P/g и P0/g —высоты, соответствующие гидростатиче­скому давлению P и Pо. Величины z и P/g часто в гидрав­лике называют геометрической и пьезометрической высотами или геометри­ческим и пьезометрическим напорами.

 

 

Поскольку все слагаемые, входящие в уравнение

име­ют линейную размерность, то и сумма высот z+P/g будет также высотой Н с линейной размерностью. Высоту Н называют гидро­статическим напором. А горизонтальную плоскость, удаленную от плоскости сравнения на величину гидростатического напора Н называют плоскостью гидростати­ческого напора. Эта плоскость расположена выше плоскости свободной поверхности на высо­ту P0/g . Итак, для данного объе­ма жидкости гидростатический напор относительно выбранной плоскости сравнения - величина постоянная:

 

С энергетической точки зрения рассматриваемое уравнение представля­ет собой постоянную величину суммы удельной потенциальной энергии положения z и удельной потенциальной энергии давле­ния P/g во всех точках покоящейся жидкости относительно плос­кости сравнения.

Из основного уравнения гидростатики следует, что гидростатическое давление Р в любой точке жидкости и на любой глубине h зависит от внешнего давления Ро на свободной поверхности, т. е. всякое внешнее давление, действующее на свободную поверхность жид­кости, находящейся в равновесии, передается внутрь во все точ­ки жидкости без изменения. В этом заключается закон Паскаля, найденный опытным путем и имеющий большое практическое значение.

 

Рассмотрим равновесие двух неоднородных жидкостей (g1 ¹ g2 ), покоящихся в сообщающихся сосудах (рис. ):

если Ро1 = Ро2 = Ро, то h1/h2=g2/g1 ; h1/h2=r2/r1 т.е. неод­нородных жидкостях и одинаковом внешнем давлении в сообща­ющихся сосудах уровень жидкостей обратно пропорционален удельному весу этих жидкостей.

Для однородных жидкостей (g2=g1) свободная поверхность в сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне (h1=h2).

 

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой
<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ПОВЕРХНОСТИ РАВНЫХ ДАВЛЕНИЙ | АБСОЛЮТНОЕ И ИЗБЫТОЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ. РАЗРЕЖЕНИЕ

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 1148; Нарушение авторских прав?;


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) 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: 0.022 сек.