ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особые состояния жидкости из "Гидравлика Изд.3 " Жидкость представляет собой не сплошное непрерывное тело, а тело, состоящее из молекул, расположенных на некотором (весьма небольшом) расстоянии друг от друга. Как видно, жидкость, строго говоря, имеет прерывную структуру. Однако при решении различных гидромеханических задач пренебрегают отмеченным обстоятельством и рассматривают жидкость как сплошную (непрерывную), однородную среду. [c.15] Именно такую модель сплошной однородной среды, как правило, и будем иметь в виду далее. Только в некоторых особых случаях нам придется сталкиваться с нарушением сплошности, непрерывности жидкости. [c.15] Поясним в общих чертах такие особые случаи применительно к практике гидротехнического строительства (в связи с чем, как пример жидкости, будем иметь в виду воду). [c.15] Рассмотрим далее воду, не содержащую растворенного воздуха. [c.15] Как видно, с увеличением 1° величина Рн.п повышается. [c.15] В случае появления в воде пузырьков пара различают два разных явления кипение и кавитацию. [c.16] Кипением жидкости называется явление, когда пузырьки пара, появившиеся в жидкости при соотношении (1-8), всплывают и выходят из жидкости через ее свободную поверхность. [c.16] Упомянутое захлопывание пузырьков пара в районе границы сопровождается сильными ударами, которые иногда способствуют постепенному разрушению поверхности твердых стенок, ограничивающих поток. Такое разрушение твердых стенок называетсй кавитационной эрозией. [c.16] Жидкость можно себе представить как покоящуюся или движущуюся сплошную среду, которая является совокупностью (системой) материальных точек (частиц). Все силы, действующие на эти частицы, можно разделить на две группы внутренние силы и внешние силы. Внутренними силами называются силы взаимодействия, между материальными точками (частицами) жидкости. Внешние силы суть силы, приложенные к частицам рассматриваемого объема жидкости со стороны других вещественных тел (или физических полей), в частности, и со стороны жидкости, окружающей рассматриваемый ее объем. [c.17] Само собой разумеется, что при изучении сил, действующих на жидкое тело, так называемые сосредоточенные силы должны исключаться из рассмотрения. [c.18] Курс гидравлики разбивается на два раздела г и д р о с т а т и к у, где рассматривается покоящаяся жидкость й г и д р о д и н а м и к у, где изучается движущаяся жидкость. [c.18] Раздел, посвященный гидростатике, сравнительно невелик (глава 2), Что касается раздела гидродинамики, то он, в свсио очередь, разбивается на две основные части. [c.18] Первая часть гидродинамики (главы 3 и 4) посвящается теоретическим вопросам. В этой части даются основные понятия и определения, выводятся и поясняются общие уравнения гидравлики, рассматривается вопрос о силах трения в жидкости. [c.18] Вторая (наиболее обширная) часть гидродинамики посвящается различным практическим приложениям. В этой части поясняются расчеты движения жидкости в трубопроводах и открытых руслах, рассматривается истечение жидкости через отверстия, даются расчеты движения воды в порах грунта и т. п. [c.18] Для примера на рис. 1-10 представлен продольный вертикальный разрез реки, прегра-аденной плотиной Л. Эта плотина создает подпор воды в реке, причем часть воды переливается через плотину, другая же часть ее поступает в канал В, который отводит воду из реки к месту расположения гидростанции или на поля орошения и т. п. [c.18] Зарождение отдельных представлений из области гидравлики следует отнести еш е к глубокой древности, ко времени гидротехнических работ, проводившихся древними народами, населявшими Египет, Вавилон, Месопотамию, Индию, Китай и другие страны. Однако прошло много веков и даже тысячелетий, прежде чем начали появляться отдельные, вначале не связанные друг с другом, попытки оценить количественную сторону тех или других гидравлических явлений. В далекой древности гидравлика являлась только искусством без каких-либо научных основ. [c.19] Период Древней Греции. В Греции еще за 250 лет до н. э. начали появляться трактаты, в которых предпринимались попытки дать некоторое обобщение и развитие вопросов механики жидкости. Математик и механик того времени Архимед (ок. 287—212 гг. до н. э.) оставил после себя анализ вопросов гидростатики и плавания. За истекшее время к труду Архимеда, посвященному гидростатике, мало что удалось добавить. [c.19] Представитель древнегреческой школы Ктезибий (Г1 или I век до н. э.) изобрел пожарный насос, водяные часы и некоторые другие гидравлические устройства. Г е р о н у Александрийскому (вероятно, I век н. э.) принадлежит описание сифона, водяного органа, автомата для отпуска жидкости и т. п. [c.19] Период Древнего Рима. Римляне заимствовали многое у греков. В Древнем Риме строились сложные для того времени гидротехнические сооружения акведуки, системы водоснабжения и т. п. В своих сочинениях римский инженер-строитель Ф р о и т и н (40— 103 г. н. э.) указывает, что во времена Траяна в Риме было 9 водопроводов, причем общая длина водопроводных линий составляла 436 км. Можно предполагать, что римляне уже обращали внимание на наличие связи между площадью живого сечения и уклоном дна русла, на сопротивление движению воды в трубах, на неразрывность движения жидкости. Например, Фронтин писал, что количество воды, поступившей в трубу, должно равняться количеству воды, вытекающей из нее. [c.19] Здесь приводятся исторические предпосылки, послужившие основой для создания современного курса технической механики жидкости (гидравлики), относящегося к инженерностроительной, гидротехнической специальности. Эти исторические предпосылки освещаются нами только в рамках до периода 1920—1930 гг. при этом мы имели в виду, что дальнейшее развитие гидравлики, которое осуществлялось уже нашими современниками, достаточно полно будет отражено в самом курсе гидравлики. [c.19] Вернуться к основной статье