|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Основные физические свойства жидкостиПлотность В рамках гипотезы сплошности считается, что масса жидкости распределена в объеме занимаемого ею пространства непрерывно и в общем случае неравномерно. Плотность - это масса единицы объема жидкости, т. е. величина, характеризующая распределение массы тела в пространстве, занятом жидкостью. Численно плотность однородной среды определяется как 𝜌=т/V где т - масса жидкости, заключенная в объеме V. Если среда неоднородна, плотность жидкости в какой-либо точке определяется предельным переходом: где ∆т — масса малого объема жидкости ∆V, содержащего рассматриваемую точку. Единица измерения плотности в СИ \р\ = кг/м3, в технической системе - кГ*с2/м4. Наряду с плотностью, в гидравлике широко используется понятие объемного веса. Объемный вес жидкости — это вес единицы объема жидкости. γ=G/V или Единицы измерения объемного веса в СИ - Н/м3, в технической системе - кГ/м3, Г/см3 и т. д. Связь плотности и объемного веса просто устанавливается из второго закона Ньютона, записанного для силы тяжести: G = mg; G/V = m g /V или γ= 𝜌g Сжимаемость Сжимаемость жидкости — это свойство изменять свой объем под действием внешнего давления. Сжимаемость характеризуется коэффициентом объемной сжимаемости, который представляет собой изменение объема жидкости на единицу изменения давления, отнесенное к единице объема (относительное изменение объема): βV=(-1/V)* dV/ dp. где V — первоначальный объем жидкости, dV - изменение объема жидкости при увеличении давления на величину dp. Коэффициент объемной сжимаемости измеряется в СИ в м2/Н (1/Па), в технической системе - в см /кГ, м2/кГ. Знак «минус» в формуле для коэффициента объемной сжимаемости обусловлен тем, что положительному приращению давления соответствует уменьшение, т. е. отрицательное приращение, объема жидкости. В жидкостях велико внутримолекулярное давление, поэтому сжимаемость их очень мала. Поэтому в гидравлике жидкости рассматриваются как несжимаемые. Величина, обратная коэффициенту объемной сжимаемости, называется модулем объемной упругости жидкости, K=1/ βV Температурное расширение Температурное расширение жидкости - это изменение объема при изменении температуры. Его характеризуют коэффициентом температурного расширения: где V - первоначальный объем жидкости, dT- изменение температуры. Единица измерения коэффициента температурного расширения – 1/град Коэффициент температурного расширения для жидкости - это относительное увеличение объема жидкости при повышении температуры на 1°С и постоянном давлении. Для капельных жидкостей РТ небольшая величина. Она меняется в зависимости от диапазона температуры и давления. Вязкость Очень важным для гидравлики физическим свойством жидкости является вязкость - свойство жидкости оказывать сопротивление движению слоев жидкости относительно друг друга. Вследствие молекулярного взаимодействия в жидкости возникают силы внутреннего трения: слой, движущийся быстрее, увлекает за собой слой, движущийся медленнее, а тот, в свою очередь, тормозит слой, движущийся быстрее. Таким образом, вязкость проявляется в виде возникновения силы трения при перемещении (сдвиге) слоев жидкости относительно друг друга. Другими словами, вязкость - это свойство, обусловливающее возникновение в жидкости при ее движении касательных напряжений. И.Ньютон предложил гипотезу о том, что сила F вязкости (трения) между двумя соседними слоями жидкости с площадью соприкасания ω равна Здесь μ- коэффициент динамической вязкости; dv dv / dn — поперечный градиент скорости движения жидкости; dn dv — скорость смещения слоев жидкости относительно друг друга; dn - расстояние между осями соседних слоев жидкости. Знак «минус» в формуле указывает на то, что сила трения направлена противоположно направлению движения. Размерность коэффициента динамической вязкости в СИ [и] = Н-с/м2 (Па-с), в технической системе - кГ-с/м2. Коэффициент динамической вязкости (динамическая вязкость) зависит от природы жидкости и температуры. С повышением температуры жидкости коэффициент вязкости μ уменьшается; например, при t = +5 °С коэффициент μ= 0,0015 кГ-с/м2, а при t = +55 °С /л;μ = 0,0005 кРс/м2.Если силу трения между слоями отнести к площади соприкосновения слоев, то полученная удельная сила трения называется касательным напряжением: Наряду с коэффициентом динамической вязкости, в гидравлике широко используется коэффициент кинематической вязкости v, представляющий отношение μ к плотности р: который имеет размерность в СИ и технической системе [v] = — = м2 / с. До 1980 года допускалось измерение кинематической вязкости в стоксах:1 Ст = 1 см2/с. Вязкость играет очень важную роль в процессе движения жидкостей. В природе мало жидкостей, вязкость которых меньше, чем вязкость воды, но существует много жидкостей с большой вязкостью (масла, нефть), есть очень вязкие жидкости (глицерин, патока). Идеальная жидкость. Под идеальной жидкостью понимается жидкость, частицы которой обладают абсолютной подвижностью, т. е. идеальная жидкость не имеет вязкости, не испытывает температурного расширения и абсолютно несжимаема. Введение в рассмотрение подобной научной абстракции вместо реальной жидкости упрощает решение ряда гидравлических задач, позволяет широко использовать математические методы, проводить обобщения и аналогии. Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.) |