Теоретичні положення. Рідина – це речовина, що знаходиться в такому агрегатному стані, який поєднує в собі властивості твердого (досить мале стиснення) і газоподібного (текучість)

Рідина – це речовина, що знаходиться в такому агрегатному стані, який поєднує в собі властивості твердого (досить мале стиснення) і газоподібного (текучість) стану. Рідини поділяють на два види: краплинні і газоподібні. Краплинні рідини характеризуються великим опором до стискання, малим опором на розтяг і дотичним зусиллям, що обумовлено незначними силами зчеплення і тертя між частками рідини і незначною температурною розширюваністю. До краплинних рідин відносяться вода, нафта, бензин, гас, ртуть, спирт і т.п.

Гідравліка розглядає лише краплинні рідини, однак, багато властивостей краплинних і газоподібних рідин, а також багато механічних законів для них однакові.

Рідини, що існують у природі, називаються реальними,

Для полегшення вирішення багатьох задач гідромеханіки введене поняття ідеальноїрідини, яка зовсім не стискається і не розширюється, має абсолютну рухомість частинок і в який відсутні сили внутрішнього тертя (в’язкість дорівнює нулю). У ряді випадків заміна реальної рідини ідеальною допускається, тому що не дає великих помилок.

Текучість – це властивість рідини сильно змінювати свою форму під дією незначних сил. На рідину можуть діяти сили, розподіленні по її масі (об’єму) – масовісили, і по поверхні – поверхневісили. До перших відносяться сили тяжіння і інерції, до других – сили тиску і тертя.

Тиском називається відношення сили, направленої по нормалі до поверхні, до площі. При рівномірному розподілі сили

, (1.1)

де – сила, направлена по нормалі до поверхні, Н;

– площа поверхні, .

Гідростатичнийтиск р в будь-якій точці рідини, що знаходиться в стані рівноваги, (наприклад, в резервуарі 1 (див. рис. 1.1) визначається за формулою

(1.2)

де – питома маса рідини, ;

– п’єзометричнависота, .

Якщо тиск відраховується від абсолютного нуля, то його називають абсолютним (), а якщо від умовного нуля (тобто порівнюють з атмосферним тиском ), то манометричним або вакууметричним () або .

Манометричний або надлишковий тиск або – це тиск більший за атмосферний (), тобто:

. (1.3)

Якщо тиск на поверхні рідини рівний атмосферному (), то надлишковий тиск

(1.4)

Якщо , то наявний вакуум. Різниця між атмосферним повним називається вакууметричним тиском

. (1.5)

Рис. 1.1. Гідростатичний тиск в будь-якій точці рідини, що знаходиться в стані рівноваги

Одиниці вимірювання тиску і їх взаємозв’язок наступний:

Цей тиск відповідає висоті стовпа рідини: водяного напору – 10 м; ртутного – 736 мм.

Надлишковий тиск вимірюється пружинними або рідинними манометрами.

Для вимірювання напорів до 2 м використовується найпростіший рідинний манометр – п’єзометр, який являє собою скляну трубку один кінець якої приєднується до місця, де вимірюється тиск, а другий відкритий і з’єднаний атмосферою.

Вакуум вимірюється рідинним і пружинним вакуумметрами, принцип будови яких аналогічний будові манометрів.

Поиск по сайту: