Водичка, водичка вода… Нас всех умывает с утра ФЭУТ ГК 3 -1 с Колеснев Андрей Анатольевич
Что такое гидравлика? Гидравлика (греч. hydraulikós — водяной), наука о законах движения и равновесия жидкостей и способах приложения этих законов к решению задач инженерной практики. Гидравлика характеризуется особым подходом к изучению явлений течения жидкостей; она устанавливает приближённые зависимости, ограничиваясь во многих случаях рассмотрением одноразмерного движения, широко используя при этом эксперимент, как в лабораторных, так и в естественных условиях. Гидравлика изучает капельные жидкости, считая их обычно несжимаемыми. Однако ее выводы применимы и к газам в тех случаях, когда давление в них, а вместе с тем и плотность, почти постоянны.
Зарождение гидравлики Некоторые принципы гидростатики были установлены ещё Архимедом, возникновение гидродинамики также относится к античному периоду, однако формирование гидравлики как науки начинается с середины XV века, когда Леонардо да Винчи лабораторными опытами положил начало экспериментальному методу в гидравлике. В XVI—XVII веках С. Стевин, Г. Галилей и Б. Паскаль разработали основы гидростатики как науки. В дальнейшем И. Ньютон высказал основные положения о внутреннем трении в жидкостях. В XVIII веке Д. Бернулли и Л. Эйлер разработали общие уравнения движения идеальной жидкости, послужившие основой для дальнейшего развития гидромеханики и гидравлики. В XX веке быстрый рост гидротехники, теплоэнергетики, гидромашиностроения, а также авиационной техники привёл к интенсивному развитию гидравлики, которое характеризуется синтезом теоретических и экспериментальных методов. Большой вклад в развитие науки сделали советские учёные — Н. Н. Павловский, Л. С. Лейбензон, М. А. Великанова и др.
Капельная жидкость — вода, нефть, керосин и другие малосжимаемые жидкости, обладающие определенным объемом, величина которого практически не изменяется под воздействием внешних сил. Капельные жидкости не всегда заполняют предоставленный им объем, обычно они образуют ограниченную поверхность. Плотность у капельных жидкостей постоянна. В гидравлике рассматриваются два состояния : жидкости и твердые тела, жидкости подразделяются на два вида — газообразные жидкости (или просто газы) и капельные жидкости (или просто жидкости). Капельная жидкость занимает промежуточное положение между газом и твёрдым телом. Капельные жидкости характеризуется большим сопротивлением сжатию и малым сопротивлением растягивающему усилию.
Плотность Пло тность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму или площади (поверхностная плотность) Средняя плотность тела — отношение массы тела к его объёму. Для однородного тела она также называется просто плотностью тела. Плотность вещества — это плотность тел, состоящих из этого вещества. Исходя из определения плотности, её размерность кг/м³ в системе СИ и в г/см³ в системе СГС.
Плотность Как правило, при уменьшении температуры плотность увеличивается, хотя встречаются вещества, чья плотность ведёт себя иначе, например, вода, бронза и чугун. Так, плотность воды имеет максимальное значение при 4 °C и уменьшается как с повышением, так и с понижением температуры относительно этого числа. При изменении агрегатного состояния плотность вещества меняется скачкообразно: плотность растёт при переходе из газообразного состояния в жидкое и при затвердевании жидкости. Правда, вода является исключением из этого правила, её плотность при затвердевании уменьшается.
Температура в °С ρ, 103 кг/м 3 - 10 - 9 - 8 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 16 0, 99815 0, 99843 0, 99869 0, 99892 0, 99912 0, 99930 0, 99945 0, 99958 0, 99970 0, 99979 0, 99987 0, 99993 0, 99997 0, 99999 1, 00000 0, 99999 0, 99997 0, 99993 0, 99988 0. 99973 0, 99963 0, 99952 0, 99940 0, 99927 0, 99913 0, 99897 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 40 50 60 70 80 90 0, 99880 0, 99862 0, 99843 0, 99823 0, 99802 0, 99780 0, 99757 0, 99732 0, 99707 0, 99681 0, 99652 0, 99622 0, 99592 0, 99561 0, 99521 0, 99479 0, 99436 0, 99394 0, 99350 0, 99118 0, 98804 0, 98318 0, 97771 0, 97269 0, 96534
Плотность
Давление Давле ние — физическая величина, численно равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности. Ее размерность в системе Си ( Па ) p=F/S ЗАКОН ПАСКАЛЯ. Жидкости и газы передают оказываемое на них давление без изменения в каждую точку жидкости или газа
Давление • Основное свойство жидкостей и газов - передавать давление без изменения по всем направлениям. Это свойство легло в основу конструкции гидравлических и пневматических устройств и машин. • Давление на глубине жидкости не зависит от площади поверхности, а зависит от плотности жидкости и от глубины: р = ρgh
Давление Свойство сообщающихся сосудов: В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне (при условии, что давление над жидкостью в сосудах одинаково). Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх и численно равная весу вытесненной жидкости или газа. Эту силу называют архимедовой силой.
Сжимаемость — свойство вещества изменять свой объём при изменении внешнего давления (или другими словами, при изменении напряжений в веществе). Сжимаемость характеризуется коэффициентом объёмного сжатия. Вода вообще и морская вода, в частности, обладает некоторой сжимаемостью. Коэффициент сжимаемости дистиллированной воды выражается величиной 0, 0000490; для морской воды он разный при различных соленостях, именно с увеличением солености он уменьшается; так при солености 35‰ коэффициент сжимаемости равен 0, 0000442. Коэффициент сжимаемости находится в зависимости и от величины давления, и от температуры.
Вязкость Вя зкость (вну треннее тре ние) — внутреннее трение, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Сила вязкого трения F пропорциональна скорости относительного движения V тел, пропорциональна площади S и обратно пропорциональна расстоянию между плоскостями h: Вязкость — важная физико-химическая характеристика веществ. Значение вязкости приходится учитывать при перекачивании жидкостей и газов по трубам (нефтепроводы, газопроводы).
Вязкость жидкостей при атмосферном давлении: 0°C η, 10 -3 Па· с Ацетон = Бензин 0. 73 Бензол = Вода 1. 80 Глицерин 12100 Керосин 2. 2 Кислота = уксусная Масло касторов = ое Пентан 0. 28 Ртуть = Спирт метилов 0. 82 ый Спирт этиловый 1. 8 (96%) Толуол = 20°C 50°C 70°C 100°C 0. 32 0. 52 0. 65 1. 01 1480 1. 5 0. 25 0. 37 0. 44 0. 55 180 0. 95 = 0. 26 0. 35 0. 41 59 0. 75 = 0. 22 = 0. 28 13 0. 54 1. 2 0. 62 0. 50 0. 38 987 129 49 = 0. 24 1. 54 = 1. 40 = = = 1. 24 0. 58 0. 4 0. 3 0. 2 1. 2 0. 7 0. 5 0. 3 0. 61 0. 45 0. 37 0. 29
Спасибо за внимание!