Вопросы для самопроверки. Определение капельных жидкостей

Определение капельных жидкостей. Жидкость как энергоноситель в гидравлических приводах машин. Основные характеристики капельных жидкостей: плотность, сжимаемость, вязкость, растворимость газов, химическая и механическая стойкость, давление насыщенных паров. Модель «идеальной» жидкости.

Исторический очерк развития гидравлики как науки. Методы исследования гидравлических явлений.

Лекция 1. Предмет гидравлики

ВВЕДЕНИЕ

Гидравлика – прикладная наука, в которой изучается законы равновесия и движения жидкости и даются методы применения этих законов для решения различных задач инженерной практики.

Во многих машинах, применяемых на лесозаготовках, сухопутном и водном транспорте леса, проектировании гидротехнических сооружений находят применение законы гидравлики.

Гидравлика делится на две части: гидростатику и гидродинамику.

В гидростатике рассматриваются механические свойства жидкости, законы равновесия жидкостей и действие их на соприкасающиеся с ними твёрдые тела.

В гидродинамике изучаются законы движения жидкостей и взаимодействие их с соприкасающимися твердыми телами.

Современная гидравлика базируется на теоретических основах классической гидромеханики, в которой законы механики жидкого тела изучаются строго математически на базе общих законов физики о сохранении материи и энергии, на применении основных принципов теоретической механики.

В отличие от теоретической механики, гидравлика широко используется теоретическими способами исследования гидравлических явлений, позволяющими исправлять теоретические выводы, отклоняющиеся от реальных явлений.

Современная гидравлика имеет тесную связь со многими техническими дисциплинами и является для некоторых из них основой, без знания которой изучение невозможно.

РАЗДЕЛ I Гидростатика

Основное содержание лекции

Жидкость является промежуточной фазой между твердым телом и газом, соединяя в себе характерные свойства как твердого тела, так и газообразного. Проявление какого-либо свойства жидкости в различных явлениях и процессах может быть очень разным. Напри­мер, капиллярность определяет подъем воды в глинистом теле до­рожной насыпи, а на движение потока под мостом влияния не ока­зывает.

В каждом конкретном случае основное внимание следует уделять тем свойствам, которые определяют главные - особенности процесса. Из всех свойств жидкости следует в первую очередь выделить те, которые лежат в основе узловых закономерностей и процессов гид­равлики, в частности гидравлики открытых русел.

1. Жидкость практически несжимаема — аналогия твердым телам. Ее объем практически не меняется под действием внешних сил и колебаний температуры. По сжимаемости вода близка кирпичной кладке. Следовательно, жидкость имеет постоянные удельный вес и плотность, а данное количество жидкости — вполне определенный объем. Не сжимаемость жидкости — база одного из центральных уравнений гидравлики — уравнения неразрывности.

2. Жидкость обладает текучестью — сходство с газом. Она практически без усилий меняет форму своего объема. Это говорит о невозможности появления в покоящейся жидкости касательных напряжений. Действуют только сжимающие напряжения — давление — результат взаимного притяжения молекул и их агрегатов. Подвижность жидкости имеет важные практические последствия. Она определяет взаимодействие между частицами самой жидкости и соприкасающимися с ней телами. Она так или иначе используется в большинстве зависимостей гидростатики.

3. Вязкость жидкости, появление касательных напряжений характерны для движущейся жидкости. Это результат неизбежного нарушения связей между молекулами и их агрегатами при течении жидкости. Величина касательных напряжений зависит от прочности связей — коэффициента динамической вязкости , и числа нарушенных связей — градиента изменения скорости течения по нормали к нему

Необходимо познакомиться и с другими свойствами жидкости, кратко изложенными в рекомендуемых курсах гидравлики. Например, пренебрегая в подавляющем большинстве случаев сжимаемостью жидкости, обязательно следует ее учитывать при гидравлическом ударе.

1. В чем состоит различие между плотностью, объемным весом и относительным весом? 2. Как изменяется плотность жидкости при увеличении давления и температуры? 3. Какова связь между; коэффициентом объемного сжатия и объемным модулем упругости? 4. Что представляет собой коэффициент температурного расширения? 5. Как зависит вязкость жидкости от температуры и давления? 6. Как связаны между собой динамический и кинематический коэффициенты вязкости? 7. Как подсчитать величину капиллярного поднятия или опускания жидкости в стеклянной трубке малого диаметра? 8. От чего зависит растворимость воздуха и других газов в жидкости? 9. Что называется давлением насыщенного пара жидкости? От чего оно зависит? 10. Чем отличается идеальная жидкость от реальной? В каких случаях при практических расчётах жидкость можно считать идеальной?

Дата добавления: 2014-01-07