|
|
ОглавлениеЛекция 1. Предмет гидравлики, краткая история её развития Лекция 2. Физические свойства жидкостей Лекция 6. Гидравлические сопротивления Лекция 7. Истечение жидкости из отверстий, насадков и из-под затворов Лекция 8. Гидравлический расчет простых трубопроводов Методические указания к практическим занятиям. Введение Раздел 1. Физические свойства жидкости Раздел 2. Гидростатическое давление Раздел 3. Сила гидростатического давления на плоские стенки и цилиндрические поверхности Раздел 4. Относительный покой жидкости Раздел 5. Уравнение неразрывности. Уравнение Д. Бернулли Раздел 6. Режимы движения жидкости Раздел 7. Гидравлические сопротивления Раздел 8. Истечение жидкости через отверстия и насадки Раздел 9. Основы теории подобия и моделирования 2. Гидростатическое давление жидкости 4. Поверхности равного давления и свободные поверхности 5. Уравнение бернулли для установившегося движения вязкой несжимаемой жидкости 7. Потери энергии при движении жидкости. 8. Расходомеры переменного перепада давления 9. Истечение жидкости через отверстия и насадки Лабораторный практикум на портативных установках «Капелька». Введение Лабораторная работа № 1. Изучение основных физических свойств жидкости Лабораторная работа № 2. Изучение приборов для измерения давления Лабораторная работа № 3. Режимы движения жидкости Методические указания по выполнению самостоятельной работы. 1. Общие методические указания 2. Объем дисциплины и виды учебной программы 3. Методические указания к решению заданий 4. Перечень вопросов для итогового контроля 5. Задание к самостоятельной работе Контрольно-измерительные материалы. Тесты Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуЛекция 2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ2.1. Жидкости и их главнейшие отличия от твердых и газообразных телЖидкости – вещества в конденсированном агрегатном состоянии, промежуточном между состояниями газов и твердых тел. При высоких температурах они имеют сходство с газообразным состоянием, а при низких – с твердым. Благодаря этому жидкости обладают свойствами как газов, так и твердых тел. Так, например, как и в газах, всякое повышение или понижение давления в однородной жидкости распространяется по всем направлениям с одной и той же (звуковой) скоростью, оставаясь в то же время неизменным по своей величине. В отличие от газов, жидкости, как и твердые тела, мало сжимаемы и не распространяются по всему объему, т.е. могут иметь свободную поверхность. Как и в кристалле, молекулы жидкости колеблются (1013 колебаний в секунду) около временного положения равновесия ничтожно короткий срок (1010 с), но в отличие от кристалла молекулы жидкости несоизмеримо чаще меняют это положение равновесия, переходя из одного места в другое. Если отвлечься от колебательной составляющей движения, молекула жидкости описывает в своем плавном движении траекторию в виде ломаной линии, похожей на траекторию газовых молекул. Вследствие этого, в отличие от твердых тел, жидкости не имеют в конечном объеме кристаллической решетки, т.е. характеризуются неправильным расположением своих молекул. Как и газы, жидкости характеризуются текучестью, и как твердые тела – упругостью на растяжение и сдвиг. Последняя обычно замаскирована большой текучестью. 2.2. Плотность и удельный вес однородной жидкостиПлотностью называется физическая величина, характеризующаяся распределением массы жидкости по объему. Жидкость считают однородной, если плотность ее во всех точках одна и та же, для однородной жидкости плотность равняется отношению массы тела М (кг) к его объему W (м3): (2.1) Удельным весом называется физическая величина, характеризующая распределение силы тяжести по объему. Для однородной жидкости удельный вес можно определить из отношения силы тяжести тела G к его объему: (2.2) Между удельным весом и плотностью существует зависимость: (2.3) Удельный вес и плотность жидкости зависят от температуры. Известно, что удельный вес воды (при нормальном атмосферном давлении) принимает максимальное значение при 4°С и уменьшается при изменениях температуры в любую сторону. Однако изменения удельного веса воды с изменением температуры довольно незначительны, как это видно из табл. 2.1 (все значения даны при нормальном атмосферном давлении). В условиях работы сооружений водоснабжения и гидротехнических сооружений температура воды обычно колеблется в пределах 0–35°С, следовательно, удельный вес и плотность в практических расчетах можно принимать постоянными и равными = 9807н / м3, = 1000кг / м3. Таблица 2.1 Удельный вес воды при различной температуре
2.3. Упругие свойства жидкостейСжимаемость жидкостей характеризуется коэффициентом объемного сжатия с. Он определяет относительное изменение объема жидкости W при изменении давления р на единицу давления и выражается формулой (2.4) При условии постоянства массы жидкости следует (2.5) Как видим, коэффициент объемного сжатия определяет также и относительное изменение плотности жидкости при изменении давления на единицу давления. Отметим, что величина К, обратная коэффициенту объемного сжатия, называется модулем объемной упругости жидкости: (2.6) Средние значения К и с для воды при различной температуре приведены в табл. 2.2. Таблица 2.2 Коэффициент объемного сжатия и модуль объемной упругости воды при различной температуре Внимание! Авторские права на книгу "Гидравлика. Учебно-методический комплекс" (Зверева В.А., Земляная Н.В., Земляной В.В., Бочаров С.В., Якушкина О.И., Кучерова Л.В. и др.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, н/м3
