ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Важнейшие физические свойства жидкости из "Гидравлика и гидравлические машины " Жидкость представляет собой физическое тело, в котором силы межмолекулярного сцепления меньше, чем у твердых тел. Поэтому частицы жидкости легкоподвижны и приобретают как поступательное, так и вращательное движение. Весьма малые силы, действующие на жидкость, способны вызывать изменение ее формы. В отличие от твердых тел, жидкости не обладают способностью сохранять свою форму и приобретают форму сосуда, в котором они находятся. [c.11] Жидкость настолько подвижна, что она течет под действием силы тяжести (текучесть). В обычном состоянии жидкость оказывает весьма малое сопротивление разрыву и большое сопротивление всестороннему сжатию (малая сжимаемость). Вместе с тем жидкость оказывает значительное сопротивление относительному движению соседних слоев (вязкость). [c.11] Обычно под общим названием жидкости объединяют капельные жидкости и газы, когда их молчно считать как сплошную малосжимаемую легкоподвижную среду. [c.11] Капельные жидкости — вода, нефть, керосин, бензин, ртуть и другие — образуют капли. Газообразные жидкости — воздух и другие газы — в обычном состоянии капель не образуют. [c.11] В гидравлике рассматриваются только капельные жидкости. При этом под капельной жидкостью понимают тело, обладающее свойством текучести, т. е. способное под действием весьма малых сил существенно изменять свою форму, но в отличие от газа крайне мало изменяющее свою плотность при изменении давления. Однако в тех случаях, когда имеется возможность пренебрегать сжимаемостью газов, вполне допустимо применение к газам основных зависимостей гидравлики. [c.11] Величину 7 также называют удельным весом. [c.12] В табл. 1 приведены объемные веса некоторых капельных жидкостей, с которыми наиболее часто приходится сталкиваться в инженерной практике. [c.12] Здесь и далее мы будем пользоваться технической системой единиц измерения (МКГСС) как наиболее удобной для пользования в практике гидравлических и гидротехнических расчетов. Для перехода, в случае особой необходимости, к системе единиц измерений (СИ), установленной в 1963 г. ГОСТ 9867—61 в качестве предпочтительной для использования в различных областях науки и техники, в приложении I—I приводятся размерности физических величин, наиболее часто применяемых в гидравлике, в двух системах (МКГСС) и (СИ) и переходные коэффициенты от одной системы к другой. [c.12] В гидравлике широко используется также понятие об относительной плотности, представляющей собою отношение плотности рассматриваемой жидкости к плотности воды при t = + -I- 3,98° С и атмосферном давлении. Относительная плотность обозначается через d. [c.13] Следовательно, относительная плотность воды d—это отношение плотности воды при заданной температуре к наибольшей плотности воды, соответствуюш,ей t= +3,98° С. Тогда зависимость относительной плотности воды от температуры при атмосферном давлении характеризуется данными, приведенными в табл.2. [c.13] Примерно такими же данными характеризуются и относительные плотности других капельных жидкостей. Таким образом, плотности капельных жидкостей могут считаться практически постоянными. [c.13] Для пресной воды модуль нормальной упругости обычно принимается равным = 21 000 кГ/см . [c.14] Для нефти, находящейся в обычных условиях, коэффициент температурного расширения = 0,000 600 — 0,000 800, для ртути — 0,000 180 и т. д. Коэффициенты температурного расширения для капельных жидкостей значительно выше их коэффициентов объемного сжатия, тем не менее они также очень малы. Поэтому в пределах обычно встречающихся на практике изменений давлений и температур с точностью, вполне достаточной для большинства инженерных расчетов, удельный объем капельных жидкостей можно принимать постоянным. [c.15] Однако в некоторых случаях приходится учитывать сжимаемость жидкостей и их температурное расширение, считая плотность жидкостей переменной, так как пренебрегать влиянием изменения этих факторов уже не представляется возможным. В частности, при изучении явления гидравлического удара в трубах, сжимаемость жидкости является одним из вах ных обстоятельств, объясняющих данное явление. [c.15] Силы внутреннего трения (силы вязкости). При движении реальных (вязких) жидкостей в результате перемешивания ее частиц возникают касательные силы трения вдоль линии токов (продольные касательные силы) и по другим направлениям. Всякое трение сопровождается потерей энергии, поэтому при движении вязких жидкостей неизбежно теряется часть энергии, содержащейся в потоке. Еще в 1687 г. Ньютон, рассматривая прямолинейный параллельно-струйный поток, высказал гипотезу о том, что силы внутреннего трения (продольные силы внутреннего трения), возникающие между соседними движущимися слоями жидкости, прямо пропорциональны скорости относительного движения и площади поверхности соприкосновения, вдоль которой совершается относительное движение. Они зависят от рода жидкости и не зависят от давления. [c.15] Гипотеза Ньютона подвергалась многократной проверке и полностью подтвердилась. Чрезвычайно ценные исследования для доказательства этой гипотезы были выполнены крупнейшим русским ученым профессором Н. П. Петровым (1836—1920), создателем гидродинамической теории смазки. [c.15] Когда движение жидкости прекращается и скорости скольжения становятся равными нулю, исчезают и силы внутреннего трения. Поэтому в жидкости, находящейся в покое, силы внутреннего трения и, следовательно, касательные напряжения не проявляются. [c.16] За единицу вязкости обычно принимают дину-секунду на квадратный сантиметр (дин сек1см ), равную I г (см сек) и называемую пуазом. [c.16] Единицей измерения кинематического коэффициента вязкости является стокс, равный v = 1 см 1сек. [c.16] Вернуться к основной статье