ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основы гидростатики и гидродинамики из "Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы Издание 2 " Гидростатика — раздел гидромеханики, в котором изучаются равновесие жидкости и воздействие покоящейся жидкости на погруженные в нее тела. Жидкость, помещенная в резервуар, оказывает силовое действие на его стенки и дно. Между частицами жидкости возникают силы взаимодействия, зависящие от вида жидкости, давления на ее свободной поверхности и от положения рассматриваемых частиц. Так, вода, бензин и ртуть, налитые в одинаковые сосуды до одинакового уровня, будут оказывать различное гидростатическое давление как на стенки сосуда, так и на его дно. Ртуть, как наиболее тяжелая жидкость, будет давить с большей, вода с меньшей, а бензин с еще меньшей силой. Частицы жидкости, расположенные в верхних слоях водоема, испытывают меньшие силы сжатия, чем частицы жидкости, находящиеся у дна. [c.15] Первым свойством гидростатического давления жидкости на ограждающие поверхности является то, что оно направлено перпендикулярно площади, на которую оно действует. Реакция ограждающих поверхностей такова, что в каждой точке контакта в жидкости вызываются только напряжения сжатия. [c.15] Вторым свойством гидростатического давления является то, что гидростатическое давление в любой точке жидкостей одинаково по всем направлениям. [c.15] Полное, или абсолютное, давление в любой точке покоящейся жидкости слагается из давления на свободной поверхности и давления, созданного массой столба жидкости. Свободной поверхностью называется поверхность истока или покоящейся жидкости, граничащая с воздушной средой. [c.15] Гидродинамика - раздел гидромеханики, в котором изучаются движение несжимаемых жидкостей и взаимодействие их с твердыми телами. [c.15] Потом тидности — это часть неразрывно движущейся жидкости, которая ограничена твердыми деформируемыми или недеформируемыми стенками, образующими русло потока. Потоки, имеющие свободную поверхность, называются безнапорными, потоки, не имеющие свободной поверхности, — напорными. Живым сечением потока называется поверхность в пределах потока, нормальная в каждой своей точке к соответствующей линии тока (или осредненной местной скорости). В гидравлике обычно принимают за живое сечение площадь плоскости, нормальную к направлению средней скорости потока и ограниченную стенками трубки или русла. [c.15] Периметр живого сечения, по которому поток соприкасается с руслом, называется смоченным периметром. [c.15] Расход жидкости — это объ-вмное или массовое количество жидкости, проходящей через живое сечение потока в единицу времени. В практических расчетах применяют так называемую среднюю спорость потока при этом подразумевают скорость, перемещаясь с которой частицы жидкости обеспечивали бы тот же самый расход Q, который имеет место при реальном распределении скоростей, т е. [c.16] Гидравлические сопротивления. Потери энергии (уменьшение гидравлического напора) можно наблюдать в движущейся жидкости не только на сравнительно, длинных участках, но и на коротких. В одних случаях потери напора распределяются (иногда равномерно) по длине — это гидравлические путевые потери в других — они сосредоточиваются на очень коротких участках, длиной которых можно пренебречь, -- на так называемых местных гидравлических сопротивлениях (например, вентилях, всевозможных закруглениях, сужениях, расширениях). [c.16] Движение потока остается стройным только до определенной величины открытия вентиля, т. е. до определенной скорости движения жидкости в прозрачной трубе, после чего слоистое течение жидкости нарушается и движение становится беспорядочным — турбулентным. Скорость, при которой нарушается слоисгое движение жидкости, называют критической. [c.16] При турбулентном режиме движения в трубах (рис. 14, 6) в тонком пристенном слое толщиной й жидкость течет в ламинарном режиме, все остальные слои перемещаются в турбулентном режиме и называются турбулентным ядром. Таким образом, строго говоря, турбулентного движения в чистом виде не существует. Оно сопровождается ламинарным движением у стенок, хотя слой с ламинарным режимом весьма мал по сравнению с турбулентным ядром. [c.17] Кроме потерь на трение по длине в прямой трубе в гидравлической сети имеются потери давления, связанные с внезапным расширением, с потерей давления на клапанах или дроссельных щелях. [c.17] Внезапное расширение трубы. Если труба имеет внезапное расширение, то скорость потока на участке расширения падает с к, до 2- Поток со скоростью V, ударяется о столб жидкости, который движется с меньшей скоростью В результате удара жидкость завихряется, что приводит к потере ею энергии и, следовательно, давления. [c.17] Конический диффузор (расширение трубы в виде конуса). При проходе жидкости через диффузор происходит потеря давления жидкости, зависящая от угла Фд конической части диффузора (рис. 15,б). [c.17] Величину потери давления определяют по формуле (13). [c.18] Ионический нонфузор (сужение трубы в виде конуса). В коническом конфузоре потеря давления зависит от квадрата скорости потока в трубе с меньшим диаметром, от коэффициента местных потерь и угла ф, конической части конфузора (рис. 16) и определяется по формулё (14). [c.18] Изгибы труб и ответвления. Потери давления при изгибах труб и ответвлениях определяют по формуле (14). [c.18] Расход жидкости через капиллярные щели определяют без учета уменьшения расхода вследствие облитерации, т. е. заращивания с течением времени сечения щели. Это явление наблюдается при протекании даже тщательно очищенных жидкостей за счет адсорбции поляризованных молекул. [c.19] Если номинальный зазор щели равен сумме толщин адсорбированных слоев или меньше ее, может произойти полное заращивание щели (полная облитерация). Облитерированный слой обладает твердостью, поэтому при полной облитерации требуется приложить достаточно большое усилие, чтобы сдвинуть с места, например, плунжер. При неполной облитерации уменьшение расхода происходит до определенного значения. [c.19] Вернуться к основной статье