Лекция 1. Основные понятия и определения

1. Основные понятия и определения

Свойства жидкостей и газов

2.

СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ
Гидрогазодинамика – теоретическая дисциплина, изучающая вопросы,
связанные с механическим движением жидкости в различных природных
и техногенных условиях.
Различают 3 основных раздела дисциплины:
1. Кинематика – изучающая изменение форм , размеров и пространственное
расположение жидких объемов.
2. Гидростатика – изучает условия равновесия жидкости в силовом объеме и
законы плаванья тел в жидкости
3. Динамика (гидродинамика, газодинамика) – изучает закономерности
движущейся жидкости (газа)
Плотность
Удельный вес
G – вес жидкости (газа), Н; V – объем, занимаемый жидкостью

3.

4.

Модуль объемной упругости жидкости
Модуль объемной упругости жидкости – величина обратная коэффициенту
объемного сжатия, Па
Модуль объёмной упругости жидкости – величина не постоянная и зависит от
давления и температуры среды. При гидравлических расчетах трубопроводах, в
которых требуется определить диаметр трубы, потери давления в системе,
данной величиной обычно пренебрегают и считают жидкости практически
несжимаемыми.

5.

Температурное расширение. Коэффициент объемного расширения
Коэффициент объемного расширения представляет собой относительное изменение
Объема жидкости или газа при изменении его температуры на 1 градус.
Данный коэффициент показывает изменение объема жидкости по отношению к
первоначальному при нагревании или охлаждении, т.е. изменении температуры
тела на 1 градус.

6.

7.

Вязкость – это явление торможения в движущихся жидкостях и газах,
возникающее вследствие межмолекулярного взаимодействия, или сил трения
На рисунке показаны 2 слоя жидкости .
Перемещение верхнего слоя со скоростью
V1 вызывает перемещение нижнего со
скоростью V2. Причем V2 < V1, из-за
наличия сил межмолекулярного
взаимодействия слоёв 1 и 2. Такое явление и
называется вязким трением

8.

Вязкость характеризуется двумя коэффициентами

9.

Коэффициент кинематической вязкости

10.

Ньютоновские жидкости – жидкости, которые
полностью подчиняются закону Ньютона: напряжение
сдвига не зависит от градиента скорости.
Вязкость – постоянная величина, оценивающаяся
коэффициентом вязкости
Неньтоновские жидкости – жидкости, которые не
подчиняются закону Ньютона: напряжение сдвига
определяется градиентом скорости.
Вязкость – величина переменная и зависит
от напряжения сдвига.

11.

12.

- Коэффициент поверхностного натяжения жидкости,
справочная величина

13.

Поверхностное натяжение в жидкости

14.

ПЛОТНОСТЬ МНОГОКОМПАНЕНТНОЙ ЖИДКОСТИ

15.

16.

17.

УСТАНОВИВШЕЕСЯ И НЕУСТАНОВИВШЕЕСЯ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ
Кинематика жидкости изучает связь между геометрическими характеристиками движения и времени (скоростью и ускорением).
Динамика жидкости (или гидродинамика) изучает законы движения
жидкости как результат действия сил.
Классификация видов движения жидкости основана на ряде
признаков.
По характеру протекания процесса:
1. Неустановившееся движение жидкости – движение, изменяющееся во
времени, т. е. скорость и давление в данной точке изменяются с течением времени. Иллюстрацией неустановившегося движения жидкости
может быть истечение из резервуара при его опорожнении.
2. Установившееся движение жидкости – это такое, при котором в любой
точке пространства скорость и давление не изменяются ни по
направлению, ни по величине.

18.

Установившееся движение может быть равномерным и неравномерным.
Равномерным движением называется такое, при котором скорости в
сходственных точках двух смежных сечений равны между собой, а траектории частиц – прямолинейны и параллельны оси , т. е. поле скоростей не
изменяется вниз по течению
Ускорение частиц жидкости при этом равно нулю. В символической форме это
условие можно записать;
здесь (f) означает тот или иной параметр, например скорость, глубину h, путь l,
ускорение a.
Неравномерное движение – это движение, не удовлетворяющее определению
равномерного
движения, т. е.
Равномерное и неравномерное движение может быть напорным
и безнапорным. При напорном жидкость соприкасается с твердой стенкой
(P=Pатм)

19.

Поступательное движение в направлении одной координаты называется
одномерным движением жидкости.