Силы, действующие на жидкость.
Стр 1 из 8Следующая ⇒ Плотность жидкостей.
Под плотностью жидкости понимают массу жидкости, заключенную в единице объема
где m – масса жидкости в объеме V. Если жидкость неоднородна, то формула(1.3) определяет лишь среднее значение плотности в данном объеме. Плотность среды в произвольной точке определится как
Плотность жидкости меняется с изменением давления и температуры. Сжимаемость капельных жидкостей под действием давления характеризуется коэффициентом объемного сжатия
Температурное расширение капельных жидкостей характеризуется коэффициентом температурного расширения:
изменение плотности жидкости при изменении температуры запишется в виде
Зависимость плотности газа от давления и температуры устанавливается уравнением состояния. Для идеального газа справедливо уравнение состояния Клапейрона-Менделеева
Свойство жидкостей оказывать сопротивление сдвигу называется вязкостью. При движении жидкости происходит относительное перемещение частиц, что приводит к появлению силы трения между ними, причем количественное значение ее пропорционально вязкости жидкости. Силу трения на единицу площади, представляющую величину касательного напряжения, можно определить как
если слои будут находиться на бесконечно малом расстоянии друг от друга, величина
Полную силу трения можно определить как F= с увеличение температуры вязкость капельных жидкостей уменьшается,, а вязкость газов увеличивается. При контакте капельной жидкости с другой капельной жидкостью, газом или твердым телом молекулы жидкости, находящейся на поверхности находятся в условиях, которые отличаются от условий, в которых находятся молекулы внутри жидкости, т.к. последних окружают молекулы со всех сторон. Вследствие этого, энергия поверхностных молекул отличается от энергии молекул в объеме жидкости на величину, называемую поверхностной энергией. Эта энергия пропорциональна площади поверхности раздела S
Эп= где Коэффициент поверхностного натяжения можно представить в виде
где F – сила поверхностного натяжения; l
Течение в некоторых жидкостях не подчиняется закону вязкости Ньютона. К этим так называемым неньютоновским (или аномальным), жидкостям можно отнести, например, строительный раствор, глинистый раствор, употребляемый при бурении скважин, нефтепродукты при температуре, близкой к температуре застывания и др. Чтобы привести такие жидкости в движение, необходимо приложить иногда значительное усилие. Движение неньютоновских жидкостей начинается только после того, как касательные напряжения в них достигнут некоторого предельного значения (начальное
Зависимость касательного напряжения от градиента скорости для нормальных 1 и аномальных 2 жидкостей.
Движение неньютоновских жидкостей по трубопроводу из условия равновесия внешних и внутренних сил выражается следующей формулой:
R – внутренний радиус трубы;
Силы, действующие на жидкость. внешние силы, действующие на жидкость, можно разделить на массовые (объемные) и поверхностные. Массовые силы – это силы, величина которых пропорциональна массе (силы тяжести, силы инерции).
Поверхностные силы – это силы, действующие на поверхность S со стороны окружающей жидкости. К ним относятся: силы давления и силы трения. Поверхностная сила F направлена под углом к поверхности и ее можно разложить на вертикальные и горизонтальные составляющие.(силу давления и силу трения).
Массовые силы отнесенные к единице массы, а поверхностные к единице площади называют единичными силами. Так как массовая сила равна произведению массы на ускорение, следовательно, единичная массовая сила равна соответствующему ускорению. G=g и F=a Проекции массовой силы на корд оси: х, у,z.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|