Презентация - Калинин А.В., Лушкин И.А. Гидравлика
Подождите немного. Документ загружается.
Единицы
Единицы
давления
давления
При
При
измерении
измерении
атмосферного
атмосферного
давления
давления
используют
используют
единицу
единицу
давления
давления
–
–
бар
бар
•
•
1
1
бар
бар
= 105
= 105
Па
Па
При
При
измерении
измерении
при
при
помощи
помощи
пьезометрических
пьезометрических
трубок
трубок
используют
используют
единицы
единицы
длины
длины
•
•
для
для
воды
воды
1
1
мм
мм
.
.
в
в
.
.
ст
ст
= 9,8
= 9,8
Па
Па
•
•
тогда
тогда
1
1
бар
бар
= 9,8
= 9,8
м
м
.
.
в
в
.
.
ст
ст
•
•
для
для
ртути
ртути
1
1
мм
мм
.
.
рт
рт
.
.
ст
ст
= 133,3
= 133,3
Па
Па
Можно
Можно
подсчитать
подсчитать
,
,
что
что
:
:
мм
мм
.
.
рт
рт
.
.
ст
ст
.
.
Старая
Старая
система
система
измерения
измерения
.
.
Давление
Давление
,
,
создаваемое
создаваемое
телом
телом
массой
массой
1
1
кг
кг
на
на
1
1
см
см
2
2
:
:
9810
1 бар
133,3
=
2
кгс
10,98 бар
см
=
Основные
Основные
физические
физические
свойства
свойства
жидкостей
жидкостей
Плотностью
Плотностью
называют
называют
количество
количество
массы
массы
жидкости
жидкости
,
,
содержащееся
содержащееся
в
в
единице
единице
объема
объема
(
(
отношение
отношение
массы
массы
m
m
к
к
ее
ее
объему
объему
V
V
),
),
кг
кг
/
/
м
м
3
3
:
:
где
где
m
m
–
–
есть
есть
масса
масса
жидкости
жидкости
,
,
заключенная
заключенная
в
в
объеме
объеме
V
V
.
.
Плотность
Плотность
меняется
меняется
при
при
изменении
изменении
температуры
температуры
и
и
давления
давления
.
.
,
m
V
ρ=
Основные
Основны
е
физические
ф
изически
е
свойства
свойств
а
жидкостей
жидкостей
Удельным
Удельным
(
(
или
или
объемным
объемным
)
)
весом
весом
называется
называется
отношение
отношение
веса
веса
жидкости
жидкости
к
к
ее
ее
объему
объему
,
,
Н
Н
/
/
м
м
3
3
:
:
где
где
G
G
–
–
вес
вес
жидкости
жидкости
,
,
V
V
–
–
занимаемый
занимаемый
ею
ею
объем
объем
.
.
Плотность
Плотность
и
и
удельный
удельный
вес
вес
связаны
связаны
между
между
собой
собой
соотношением
соотношением
,
G
V
γ=
g
γ
=ρ
Основные
Основные
физические
физические
свойства
свойства
жидкостей
жидкостей
Для
Для
определения
определения
удельного
удельного
веса
веса
жидкости
жидкости
применяются
применяются
различные
различные
способы
способы
и
и
приборы
приборы
.
.
Наиболее
Наиболее
просто
просто
удельный
удельный
вес
вес
может
может
быть
быть
найден
найден
путем
путем
взвешивания
взвешивания
на
на
точных
точных
аналитических
аналитических
весах
весах
.
.
В
В
производственных
производственных
условиях
условиях
удельный
удельный
вес
вес
жид
жид
-
-
кости
кости
обычно
обычно
определяется
определяется
при
при
помощи
помощи
специального
специального
прибора
прибора
–
–
ареометра
ареометра
(
(
ареометрическая
ареометрическая
шкала
шкала
А
А
;
;
термометрическая
термометрическая
шкала
шкала
В
В
)
)
A
B
Ареометр
21
.
GG
V
−
γ=
Основные
Основные
физические
физические
свойства
свойства
жидкостей
жидкостей
Для
Для
пресной
пресной
воды
воды
γ
γ
практически
практически
равно
равно
:
:
В
В
таблице
таблице
представлен
представлен
удельный
удельный
вес
вес
воды
воды
при
при
разной
разной
температуре
температуре
.
.
t
, °С
0 10 20 30 40 60 100
γ, кг/м
3
999,9 999,4 998,2 995,7 992,2 983,2 958,4
.
33333
м
Η
9810
см
г
1
см
кг
0,001
м
Т
1
м
кг
1000γ =====
Основны
е
Основны
е
ф
изически
е
ф
изически
е
свойств
а
сво
й
ств
а
жидкостей
жидкостей
Сжимаемость
Сжимаемость
–
–
свойство
свойство
жидкостей
жидкостей
изменять
изменять
объем
объем
при
при
изменении
изменении
давления
давления
.
.
Сжимаемость
Сжимаемость
капельных
капельных
жидкостей
жидкостей
характеризуется
характеризуется
коэффициентом
коэффициентом
объемного
объемного
сжатия
сжатия
2
1 м
,
кг
V
dV
Vdp
β= ⋅
где V – начальный объем, м
3
;
dV – элементарное изменение объема, м
3
;
dp – элементарное изменение давления,
кг/м
2
.
V
S
P
Величина
Величина
,
,
обратная
обратная
коэффициенту
коэффициенту
объемного
объемного
сжатия
сжатия
называется
называется
модулем
модулем
упругости
упругости
0
1
V
E =
β
Основные
Основные
физические
физические
свойства
свойства
жидкостей
жидкостей
и
и
газов
газов
Сжимаемость
Сжимаемость
характеризуется
характеризуется
также
также
отношением
отношением
изменения
изменения
давления
давления
к
к
изменению
изменению
плотности
плотности
,
,
равным
равным
квадрату
квадрату
скорости
скорости
распространения
распространения
звука
звука
в
в
среде
среде
:
:
Для
Для
оценки
оценки
сжимаемости
сжимаемости
среды
среды
при
при
ее
ее
движении
движении
важно
важно
не
не
абсолютное
абсолютное
значение
значение
скорости
скорости
звука
звука
а
а
,
,
а
а
относительное
относительное
,
,
которое
которое
называется
называется
числом
числом
Маха
Маха
:
:
Ма
Ма
=
=
u
u
/
/
a
a
.
.
2
.
dp
a
d
=
ρ
Основны
е
Основны
е
ф
изически
е
ф
изически
е
свойств
а
свойств
а
жидкостей
жидкостей
и
и
газов
газов
Газы
Газы
характеризуются
характеризуются
значительной
значительной
сжимаемостью
сжимаемостью
и
и
высокими
высокими
значениями
значениями
коэффициента
коэффициента
температурного
температурного
расширения
расширения
.
.
Зависимость
Зависимость
плотности
плотности
газов
газов
от
от
давления
давления
и
и
температуры
температуры
устанавливается
устанавливается
уравнением
уравнением
состояния
состояния
.
.
Для
Для
совершенных
совершенных
газов
газов
(
(
нет
нет
взаимодействия
взаимодействия
между
между
молекулами
молекулами
)
)
справедливо
справедливо
уравнение
уравнение
Клапейрона
Клапейрона
,
,
позволяющее
позволяющее
определить
определить
плотность
плотность
газа
газа
при
при
известных
известных
давлении
давлении
и
и
температуре
температуре
где
где
р
р
–
–
абсолютное
абсолютное
давление
давление
;
;
R
R
–
–
удельная
удельная
газовая
газовая
постоянная
постоянная
(
(
для
для
воздуха
воздуха
R
R
=
=
283
283
Дж
Дж
/
/
кг
кг
·
·
К
К
);
);
Т
Т
–
–
абсолютная
абсолютная
температура
температура
.
.
В
В
технических
технических
расчетах
расчетах
плотность
плотность
газа
газа
,
,
приводят
приводят
к
к
нормальным
нормальным
физическим
физическим
условиям
условиям
(
(
t
t
= 0
= 0
º
º
C;
C;
p
p
= 101325
= 101325
Па
Па
)
)
или
или
стандартным
стандартным
условиям
условиям
(
(
t
t
= 20
= 20
º
º
C;
C;
p
p
= 101325
= 101325
Па
Па
).
).
Можно
Можно
подсчитать
подсчитать
,
,
что
что
в
в
стандартных
стандартных
условиях
условиях
плотность
плотность
воздуха
воздуха
ρ
ρ
= 1,21
= 1,21
кг
кг
/
/
м
м
3
3
.
.
При
При
других
других
условиях
условиях
плотность
плотность
воздуха
воздуха
можно
можно
определить
определить
по
по
формуле
формуле
где
где
ρ
ρ
0
0
,
,
Т
Т
0
0
и
и
р
р
0
0
–
–
плотность
плотность
,
,
температура
температура
и
и
давление
давление
при
при
известных
известных
стандартных
стандартных
условиях
условиях
соответственно
соответственно
.
.
,
p
R
T
ρ=
0
0
0
Т
р
р
Т
ρ=ρ
Основны
е
Основны
е
ф
изически
е
ф
изически
е
свойств
а
свойств
а
жидкостей
жидкостей
и
и
газов
газов
Температурное
Температурное
расширение
расширение
-
-
увеличение
увеличение
объема
объема
капельных
капельных
жидкостей
жидкостей
,
,
при
при
увеличении
увеличении
температуры
температуры
,
,
характеризуется
характеризуется
коэффициентом
коэффициентом
температурного
температурного
расширения
расширения
,
,
выражающим
выражающим
относительное
относительное
увеличение
увеличение
объема
объема
жидкости
жидкости
при
при
увеличении
увеличении
температуры
температуры
на
на
1
1
град
град
11
, ,
C
dV
t
Vdt
β= ⋅
°
где
где
V
V
–
–
первоначальный
первоначальный
объем
объем
жидкости
жидкости
;
;
dV
dV
–
–
изменение
изменение
этого
этого
объема
объема
при
при
повышении
повышении
температуры
температуры
на
на
величину
величину
dt
dt
.
.
Растворимость
Растворимость
газов
газов
в
в
жидкостях
жидкостях
–
–
способность
способность
жидкостей
жидкостей
растворять
растворять
в
в
своем
своем
объеме
объеме
газы
газы
.
.
Количество
Количество
растворенного
растворенного
газа
газа
в
в
единице
единице
объема
объема
жидкости
жидкости
различно
различно
для
для
разных
разных
жидкостей
жидкостей
и
и
изменяется
изменяется
с
с
изменением
изменением
давления
давления
.
.
Относительный
Относительный
объем
объем
газа
газа
,
,
растворимого
растворимого
в
в
жидкости
жидкости
до
до
ее
ее
полного
полного
насыщения
насыщения
прямо
прямо
пропорционален
пропорционален
давлению
давлению
г 2
ж 1
V р
к
V р
=
где
где
V
V
г
г
–
–
объем
объем
растворенного
растворенного
газа
газа
при
при
нормальных
нормальных
условиях
условиях
;
;
V
V
ж
ж
–
–
объем
объем
жидкости
жидкости
;
;
к
к
–
–
коэффициент
коэффициент
растворимости
растворимости
;
;
p
p
1
1
и
и
p
p
2
2
–
–
начальное
начальное
и
и
конечное
конечное
давление
давление
.
.
Основные
Основны
е
физические
ф
изически
е
свойства
свойств
а
жидкостей
жидкостей
и
и
газов
газов
Поверхностное натяжение. Капиллярные
явления.
Молекулы жидкости, находящиеся у
поверхности контакта с другой жидкостью, газом
или твердым телом имеют другую энергию, чем
молекулы, находящиеся внутри объема жидкости.
Эта энергия пропорциональна площади поверхности
раздела
S
и характеризуется величиной
к
оэффициента поверхностного натяжения
σ,
который зависит от материала соприкасающихся
сред, чистоты поверхности и температуры.
θ
θ
На поверхности раздела трех фаз: твердой стенки, жидкости и газа
образуется
краевой угол
θ. Величина угла зависит только от природы
соприкасающихся сред, и не зависит от формы сосуда и силы тяжести. Чем
хуже смачивающая способность, тем больше краевой угол. От явления
смачивания зависит поведение жидкости в тонких (капиллярных) трубках,
погруженных в жидкость. При плохом смачивании жидкость в трубке
поднимается над уровнем свободной поверхности, при хорошем – опускается.
Влияние сил поверхностного натяжения приходится учитывать при работе с
жидкостными приборами для измерения давления, при истечении жидкости из
малых отверстий, при фильтрации, вдругихслучаях, когда силы, действующие
в жидкости меньше сил капиллярного натяжения.