🗊Презентация Основы гидравлики

1. В.П. Гусев «Основы гидравлики», Томск, 2009 г. 1. В.П. Гусев «Основы гидравлики», Томск, 2009 г. 2. Бретшнайдер С. «Свойства газов и жидкостей», Москва 1966 г.

1.​ Основные физические свойства жидкости. 1.​ Основные физические свойства жидкости. 2.​ Гидростатика. 3.​ Основное уравнение гидростатики. 4.​ Пьезометрический и гидростатический напоры. 5.​ Вакуум. Закон Паскаля.

6.​ Виды движения жидкости. 6.​ Виды движения жидкости. 7.​ Гидродинамика. 8.​ Уравнение неразрывности потока. 9.​ Ламинарный и турбулентный режим движения жидкости. 10.​ Уравнение Бернулли.

В отличие от твердого тела жидкость характеризуется малым сцеплением между частицами, вследствие чего она обладает текучестью и принимает форму сосуда, в который ее помещают. В отличие от твердого тела жидкость характеризуется малым сцеплением между частицами, вследствие чего она обладает текучестью и принимает форму сосуда, в который ее помещают.

Жидкости подразделяют на два вида: Жидкости подразделяют на два вида:

К капельным жидкостям относятся вода, бензин, керосин, нефть, ртуть и другие К капельным жидкостям относятся вода, бензин, керосин, нефть, ртуть и другие

К газообразным жидкостям относятся все газы. К газообразным жидкостям относятся все газы.

К основным физическим свойствам жидкости относятся: К основным физическим свойствам жидкости относятся:

Гидростатическое давление Гидростатическое давление

Рассмотрим закрытый сосуд с жидкостью, к которому в точках А и В на произвольной глубине присоединены пьезометры I и II (рис. 9). Рассмотрим закрытый сосуд с жидкостью, к которому в точках А и В на произвольной глубине присоединены пьезометры I и II (рис. 9).

Сумма геометрической высоты и пьезометрической для любой точки жидкости будет величиной постоянной и называется пьезометрическим напором: Сумма геометрической высоты и пьезометрической для любой точки жидкости будет величиной постоянной и называется пьезометрическим напором:

Подставив это выражение в формулу (1) получим: Подставив это выражение в формулу (1) получим:

В уравнении (5) Hs=const для любой точки В уравнении (5) Hs=const для любой точки жидкости, а не зависит от положения точки. Значит: (6)

Вакуум — пространство, свободное от вещества. В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, содержащую газ при давлении значительно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного падения молекул газа λ и характерным размером среды d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий, средний и высокий вакуум. Вакуум — пространство, свободное от вещества. В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, содержащую газ при давлении значительно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного падения молекул газа λ и характерным размером среды d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий, средний и высокий вакуум.

Виды движения жидкости бывают: Виды движения жидкости бывают:

Установившееся движение подразделяется на: Установившееся движение подразделяется на:

В зависимости от причин, вызывающих движение, и условий, в которых оно происходит, различают: В зависимости от причин, вызывающих движение, и условий, в которых оно происходит, различают:

Уравнение неразрывности потока отражает закон сохранения массы: количество втекающей жидкости равно количеству вытекающей. Например, на рис. 15 расходы во входном и выходном сечениях напорной трубы равны: q1 = q2.

С учётом, что q = Vw, получим уравнение неразрывности потока: С учётом, что q = Vw, получим уравнение неразрывности потока: V1 w1 = V2 w2 Если отсюда выразим скорость для выходного сечения: V2 = V1 w1 /w2 , то легко заметить, что она увеличивается обратно пропорционально площади живого сечения потока. Такая обратная зависимость между скоростью и площадью является важным следствием уравнения неразрывности и применяется в технике, например, при тушении пожара для получения сильной и дальнобойной струи воды.

Наблюдения показывают, что в природе существует два разных движения жидкости: Наблюдения показывают, что в природе существует два разных движения жидкости: слоистое упорядоченное течение - ламинарное движение, при котором слои жидкости скользят друг друга, не смешиваясь между собой; турбулентное неурегулированное течение, при котором частицы жидкости движутся по сложным траекториям, и при этом происходит перемешивание жидкости.

Это число называется числом Рейнольдса: Это число называется числом Рейнольдса: Число Рейнольдса, при котором происходит переход от одного режима движения жидкости в другой режим, называется критическим.

При числе Рейнольдса наблюдается ламинарный режим движения, при числе Рейнольдса  - турбулентный режим движения жидкости. Чаще критическое значение числа принимают равным это значение соответствует переходу движения жидкости от турбулентного режима к ламинарного. При числе Рейнольдса наблюдается ламинарный режим движения, при числе Рейнольдса  - турбулентный режим движения жидкости. Чаще критическое значение числа принимают равным это значение соответствует переходу движения жидкости от турбулентного режима к ламинарного.

При переходе от ламинарного режима движения жидкости к турбулентному критическое значение имеет большее значение. Критическое значение числа Рейнольдса увеличивается в трубах, сужаются, и уменьшается в тех, что расширяются. Это объясняется тем, что при сужении поперечного сечения скорость движения частиц увеличивается, поэтому тенденция к поперечного перемещения уменьшается. При переходе от ламинарного режима движения жидкости к турбулентному критическое значение имеет большее значение. Критическое значение числа Рейнольдса увеличивается в трубах, сужаются, и уменьшается в тех, что расширяются. Это объясняется тем, что при сужении поперечного сечения скорость движения частиц увеличивается, поэтому тенденция к поперечного перемещения уменьшается.

Закон (уравнение) Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости: Закон (уравнение) Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:

Константа в правой части часто называется полным давлением и зависит, в общем случае, от линии тока. Константа в правой части часто называется полным давлением и зависит, в общем случае, от линии тока. Размерность всех слагаемых — единица энергии, приходящаяся на единицу объёма жидкости. Первое и второе слагаемое в интеграле Бернулли имеют смысл кинетической и потенциальной энергии, приходящейся на единицу объёма жидкости. Следует обратить внимание на то, что третье слагаемое по своему происхождению является работой сил давления и не представляет собой запаса какого-либо специального вида энергии .

Соотношение, близкое к приведенному выше, было получено в 1739 г. Даниилом Бернулли, с именем которого обычно связывают интеграл Бернулли. В современном виде интеграл был получен Иоганном Бернулли около 1740 года. Соотношение, близкое к приведенному выше, было получено в 1739 г. Даниилом Бернулли, с именем которого обычно связывают интеграл Бернулли. В современном виде интеграл был получен Иоганном Бернулли около 1740 года.