Сила давления жидкости на плоские поверхности
Сила давления жидкости на погруженную в нее плоскую поверхность (рис.2.9) равна
Таким образом, полная сила давления на плоскую стенку равна произведению площади этой стенки на величину гидростатичес- кого давления Выражение (2.11) можно представить в виде
где
Сила Сила
где Для прямоугольника
Сила давления жидкости на криволинейные цилиндрические поверхности
Сила давления жидкости на криволинейную цилиндрическую поверхность (рис.2.10) складывается из горизонтальной
Горизонтальная составляющая
где
Вертикальная составляющая
Объем тела давления - объем, заключенный между данной стенкой, свободной поверхностью жидкости и вертикальными плоскостями, проходящими по контуру стенки. Основы гидродинамики Основные понятия о движении жидкости. Уравнение расхода (неразрывности)
Основной задачей гидродинамики является изучение законов движения жидкости. Движение жидкости может быть установившимся и неустановившимся. При установившемся движении жидкости скорость и давление во всех ее точках не изменяется с течением времени. При неустановившемся движении скорость и давление жидкости изменяются во времени. При движении частиц жидкости различают линию тока, элементарную струйку, живое сечение. Линией тока называется линия, касательная к каждой точке которой в данный момент времени совпадает с вектором скорости (рис.3.1).
Бесконечно малый объем, ограниченный линиями тока, называется элементарной струйкой. Предполагается, что поток движущейся жидкости состоит из отдельных элементарных струек. Живое сечение потока - это поверхность в пределах потока жидкости, перпендикулярная в каждой своей точке к вектору соответствующей местной скорости в этой точке. Расходом называется количество жидкости, протекающее через живое сечение в единицу времени. В гидравлике применяют объемный расход Q,
где V-средняя скорость; S- площадь живого сечения. При установившемся движении расход через все живые сечения потока одинаков:
Выражение (3.2) называется уравнением расхода или уравнением неразрывности потока.
Уравнение Бернулли
Уравнение Бернулли является основным уравнением гидродинамики. Для двух сечений потока 1-1 и 2-2 реальной жидкости при установившемся движении уравнение Бернулли имеет вид
где
Коэффициент кинетической энергии Все члены уравнения Бернулли в формуле (3.3) имеют линейную размерность и в энергетическом смысле представляют удельную энергию жидкости, т.е. энергию, отнесенную к единице веса жидкости. Сумма всех трех членов Графическая иллюстрация уравнения Бернулли показана на рис.3.3. Линия
Режимы движения жидкости
Силы вязкости в жидкости существенно влияют на величину и распределение скоростей движения жидкости, т.е. на характер ее движения. Различают два режима движения: ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме жидкость движется отдельными слоями, пульсаций скоростей и давлений не наблюдается. Турбулентный режим характеризуется неупорядоченным, хаотичным движением частиц и интенсивным перемешиванием жидкости. Критерием для определения режима движения является безразмерное число Рейнольдса. Для труб круглого сечения число Рейнольдса определяется по формуле
где V – средняя скорость жидкости;
Экспериментально определено, что режим будет ламинарным, если
Ламинарный режим возникает в тонких капиллярных трубках, во время движения очень вязких жидкостей, при фильтрации воды в слоях грунта и др. Движение маловязких жидкостей (вода, бензин, спирт) почти всегда происходит в турбулентном режиме.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|