2. ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Гидромеханика изучает равновесие, движение и взаимодействие жидко-
сти с погруженными в нее или движущимися в ней телами. Законы гидромеха-
ники изучаются в гидравлике.
2.1. ОСНОВЫ ПРИКЛАДНОЙ ГИДРАВЛИКИ
Гидравликой, или технической механикой жидкости, называют приклад-
ную науку о законах движения и равновесия жидкостей и о способах примене-
ния этих законов к решению конкретных технических задач. Практическое
значение гидравлики весьма велико, т.к. она является основой ряда специ-
альных дисциплин. Раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы
равновесия жидкостей называют гидростатикой; часть гидравлики, где изуча-
ются законы движения жидкости, называется гидродинамикой. Эти же задачи
рассматриваются в теоретической гидромеханике. Однако методы исследо-
вания при этом различны. В гидравлике применяются упрощенные приемы
решения задач, а в теоретической гидромеханике используются строгие ма-
тематические методы, позволяющие получить общие теоретические решения
задач.
Гидравлические машины предназначены для преобразования механи-
ческой энергии двигателя в энергию перемещаемой жидкости (насосы) или
гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию (гидродви-
гатели).
Итак, предметом изучения в предлагаемом курсе является жидкость, а
также механические устройства, в которых осуществляется энергообмен меж-
ду их подвижными элементами и жидкостью.
Жидкость. Основные физические свойства
Жидкостью называется физическое тело, обладающее большой под-
вижностью частиц, которая объясняется слабой связью между молекулами.
Жидкость не имеет своей формы, но принимает форму сосуда, в котором она
находится. Жидкость легко деформируется, не дробясь на части, под дейст-
вием небольших сил и поэтому обладает текучестью. Все жидкости делятся
на капельные и газообразные. Капельная жидкость имеет объем, и если объ-
ем меньше объема сосуда, то жидкость занимает часть объема сосуда и об-
разует свободную поверхность. В отличие от капельных жидкостей газы, как
упругие жидкости, не имеют своих определенной формы и объема. Они все-
гда занимают весь объем сосуда, в котором находятся.
В гидравлике изучаются законы равновесия и движения только капель-
ных жидкостей, которые обладают свойством текучести и очень мало изменя-
ют плотность при изменении давления, т.е. практически несжимаемы.
Плотностью () называют количество массы (m) жидкости, содержа-
щееся в единице ее объема (V):
m
; кг/м
3
(2-1)