Основные свойства капельных жидкостей

ГИДРАВЛИКА

Понятие жидкости. Реальная и идеальная жидкости

Жидкость – физическое тело, молекулы которого слабо связаны между содой. Поэтому незначительные силы способны легко изменить форму жидкости, которая способна сохранить объем, но не форму. В гидравлике жидкость рассматривают как непрерывную среду, заполняющую пространство без пустот и промежутков, т.е. отвлекаются от молекулярного строения жидкости и её частицы, даже бесконечно малые, считают состоящими из большого числа молекул.

Реальной жидкостью называют жидкость, обладающую вязкостью (свойство жидкости сопротивляться сдвигу ее слоев).

Идеальная или невязкая жидкость является упрощенной моделью реальной (вязкой) жидкости. По предположению, идеальная жидкость имеет все свойства реальной, кроме вязкости.

Метод гидравлических исследований

Метод, используемый в современной гидравлике, заключается в следующем: исследуемые явления сначала упрощают и к ним применяют законы теоретической механики. Затем полученные результаты сравнивают с данными опытов, выясняют степень расхождения, уточняют и исправляют теоретические выводы и формулы для приспособления их к практическому использованию.

Гидросистемы, состоящие из насосов, трубопроводов, различных гидроагрегатов широко используют в машиностроении в качестве систем жидкостного охлаждения, топливоподачи, смазочных и др.

На различных современных машинах все более широкое применение находят гидропередачи (гидроприводы) и гидроавтоматика.

Гидропередачи представляют собой устройства для передачи механической энергии и преобразования движения посредством жидкости. По сравнению с передачами других видов (зубчатыми и т. п.) гидропередачи имеют ряд существенных преимуществ: простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, возможность плавного (бесступенчатого) изменения соотношения скоростей входного и выходного звеньев, компактность конструкций и малая масса гидромашин при заданной мощности по сравнению, например, с электромашинами и др.

Гидропередачи, снабженные системами автоматического или ручного управления, образуют гидроприводы, которые благодаря перечисленным преимуществам широко используют в различных металлообрабатывающих станках, на летательных аппаратах (самолетах, вертолетах, ракетах), на сухопутных транспортных машинах (колесных и гусеничных), в строительно-дорожных и подъемно-транспортных машинах, в прокатных станах и прессах и т. п.

Гидроприводы, гидроавтоматика и различные гидравлические устройства являются весьма перспективными для комплексной автоматизации и механизации производства.

Для расчета и проектирования гидроприводов, их систем автоматического регулирования и других устройств с гидромашинами и гидроавтоматикой, а также для правильной их эксплуатации, ремонта и наладки нужно иметь соответствующую подготовку в области гидравлики и теории гидромашин.

Силы, действующие на жидкость. Понятие давления

1) Поверхностные силы - силы которые непрерывно распределены по жидкости и при равномерном распределении пропорциональны площади этой жидкости.

2)Массовые - пропорциональны массе жидкости, для однородной жидкости ее объему.К ним относятся сила тяжести и сила инерции.

ΔT- сила трения, ΔF-сила давления, ΔR-поверхностная сила

Если на жидкость действует какая-то внешняя сила, то говорят, что жидкость находится под давлением.

(Н/м2) или (Па),

где F - сила, действующая на жидкость, Н (ньютоны);
S - площадь, на которую действует эта сила, м² (кв.метры).

Если давление Р отсчитывают от абсолютного нуля, то его называют абсолютным давлением Р_абс. Если давление отсчитывают от атмосферного, то оно называется избыточным Р_изб.

Основные свойства капельных жидкостей

Одной из основных механических характеристик жидкости явля­ется ее плотность.

Плотностью (кг/м³) называют массу жидкости, заключенную в единице объема; для однородной жидкости

где m – масса жидкости в объеме V.

Удельным весом (Н/м³) называют вес единицы объема жидкости, т. е,.

где G — вес жидкости в объеме V.

Связь между удельным весом y и плотностью ρ легко найти, если учесть, что

1.Сжимаемость - свойство жидкости изменять свой объем под действием давления. Сжимаемость жидкости характеризуется коэффициентом объемного сжатия, который определяется по формуле

2. Температурное расширение - относительное изменение объема жидкости при увеличении температуры на 1°С при Р = const. Характеризуется коэффициентом температурного расширения

3. Сопротивление растяжению. Жидкость не способна сопротивляться растягивающим усилиям.

4. Силы поверхностного натяжения. σ- коэффициент натяжения, r-радиус сферы.

5. Вязкость жидкости - свойство жидкости сопротивляться скольжению или сдвигу ее слоев. Суть ее заключается в возникновении внутренней силы трения между движущимися слоями жидкости,

где μ- динамический коэффициент вязкости, или сила вязкостного трения, dv — приращение скорости, соответствующее приращению координаты dy.

6. Растворимость газов в жидкостях характеризуется объемом растворенного газа в единице объема жидкости и определяется по закону Генри:

где V_Г - объем растворенного газа; V_Ж - объем жидкости; k - коэффициент растворимости; Р - давление; Р_а - атмосферное давление.

7. Испаряемость свойственна всем капельным жидкостям,

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: