ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные определения и физические свойства жидкости из "Гидравлика и гидропривод " Жидкостью называется непрерывная среда, обладающая свойством текучести. [c.7] Рассматриваемые в настоящем курсе жидкости можно разделить на две группы капельные — практически несжимаемые (вода, спирт, ртуть, масла) и газообразные — легко сжимаемые (воздух и другие газы). Характерным различием этих жидкостей является также наличие у капельных жидкостей и отсутствие у газов свободной поверхности — поверхности раздела между жидкостью и газообразной средой. [c.7] Размерность р [р] = 1 М. Единицей плотности в системе СИ является килограмм на кубический метр (кг/м ). Значения плотности некоторых жидкостей приведены в приложениях 1 и 2. [c.7] Иногда в справочниках вместо плотности приводятся значения относительной плотности различных веществ. [c.7] В качестве стандартного вещества при определении относительной плотности принимают для твердых тел и капельных жидкостей — дистиллированную воду при температуре 277 К (4° С) и давлении 101 325 Па, имеющую плотность р = 1000 кг/м для газов — атмосферный воздух при стандартных условиях температуре 293 К (20° С), давлении 101 325 Па и относительной влажности 50%, имеющий плотность = 1,2 кг/м . [c.7] Для непосредственного измерения плотности капельных жидкостей В технике часто используют приборы, называемые ареометрами. [c.7] Сжимаемость — свойство жидкости изменять свою плотность при изменении давления и (или) температуры. [c.7] Величина, обратная р , называется модулем упругости жидкости рр. Значения коэффициентов р и р весьма малы. Так, например, в интервале давлений р = (1- -200) 10 Па при t =20 С средние значения р, и Рр составляют для воды р, л 2 Ю °С , РрЯ= 5 10 ° Па для минеральных масел, применяемых в гидроприводах, Р/ 7 10 °С , Рр ж 6 10 Па . Поэтому при решении большинства практических задач изменением плотности капельных жидкостей при изменении температуры или давления обычно пренебрегают (исключение составляют задачи о гидравлическом ударе, об устойчивости и колебании гидравлических систем и некоторые другие, где приходится учитывать сжимаемость жидкости). [c.8] Чем больше скорость звука, тем меньше сжимаемость данной жидкости, и наоборот. [c.9] Если скорость движения жидкости мала по сравнению со скоростью распространения в ней звука, т. е. число Маха значительно меньше единицы, то независимо от абсолютного значения скорости звука капельную жидкость (или газ) при таком движении можно считать практически несжимаемой. [c.9] При повышении температуры или снижении давления капельной жидкости до определенных значений, когда давление станет меньше или равно давлению насыщенных паров этой жидкости при данной температуре (р табл. 1.1), внутри жидкости начинают образовываться пузырьки и даже целые полости, заполненные нарами данной жидкости и растворенными в ней газами, которые нарушают сплошность капельной жидкости. Таким образом, законы, установленные для сплошных сред, в этих случаях неприменимы. [c.9] При наличии в жидкости свободной поверхности эти пузырьки всплывают и выходят через нее, т. е. происходит кипение жидкости. Если капельная жидкость находится в замкнутом пространстве и не имеет свободной поверхности, то эти пузырьки или полости, перемещаясь в массе жидкости или вместе с ней и попадая в области с более низкой температурой или более высоким давлением, почти мгновенно (за несколько миллисекунд) смыкаются (так как пары конденсируются, а газы снова растворяются в жидкости н в образовавшиеся пустоты с большими скоростями устремляются частицы жидкости), что приводит к резкому повышению давления в этих местах, а также к местному повышению температуры. Это явление называется кавитацией. [c.9] Кавитация в трубопроводах и гидравлических машинах является крайне вредной, так как многократное местное повышение давления, сопровождающееся ударами частиц жидкости о стенки труб и проточных элементов гидромашин, приводят к их эрозии. [c.10] Капиллярность — способность капельной жидкости в трубках малого диаметра подниматься выше свободной поверхности в резервуаре, образуя вогнутый мениск (если жидкость смачивает стенки трубки), или опускаться ниже свободной поверхности, образуя выпуклый мениск (если жидкость не смачивает стенки трубки). Эта способность обусловлена поверхностным натяжением жидкости и молекулярными силами взаимодействия между жидкостью и стенками трубки. [c.10] При подстановке в формулу (1-8) d в миллиметрах значения k можно принимать равными для воды -] 30 мм , для спирта + 11 мм , для ртути — 10 мм [3]. [c.10] Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление относительному движению (сдвигу) частиц жидкости. [c.10] При движении реальной жидкости вследствие ее вязкости между соседними слоями жидкости, а также жидкостью и стенками русла возникают силы внутреннего трения и вызванные ими касательные напряжения, направленные в сторону, противоположную движению, что приводит к различию скоростей частиц в разных слоях потока и их деформации (сдвигу). [c.10] Если представить поток состоящим из отдельных слоев бесконечно малой толщины dy (рис. 1.1), то скорости этих слоев будут изменяться по некоторому закону от нуля (у стенки) до максимума (в центре потока). Пусть скорости соседних слоев будут и и и - du. В прямолинейном движении du можно рассматривать как скорость деформации, а градиент скорости duldy как угловую скорость деформации. [c.10] Жидкости, в которых силы внутреннего трения не подчиняются уравнению (1.9), называются аномальными или неньютоновекими. К ним относятся некоторые масла при отрицательных температурах, коллоиды, парафинистые нефтепродукты при низких температурах. Вода, воздух, спирт, ртуть, большинство масел, применяемых в гидроприводах, и другие относятся к обычным, т. е. ньютоновским жидкостям. [c.11] Так как Тит всегда положительны, то в уравнениях (1.9) и (1.10) должен быть поставлен знак плюс, если du/dy положительно, и знак минус, если du/dy отрицательно. [c.11] Вернуться к основной статье