Общие свойства жидкостей и газов

Общие свойства жидкостей и газов [c.497]

Общие механические свойства жидкостей и газов [c.130]

Вводные сведения. Основные физические свойства жидкостей и газов. Основы кинематики. Общие законы и уравнения статики и динамики жидкостей и газов. Силы, действующие в жидкостях. Абсолютный и относительный покой (равновесие) жидких сред. Модель идеальной (невязкой) жидкости. Общая интегральная форма уравнений количества движения и момента количества движения. Подобие гидромеханических процессов. [c.187]

Что общего между жидкостью и газом и что их различает Чем отличаются механические свойства жидкостей и газов от свойств твердого тела [c.268]

В случае газов большой плотности, образующихся, например, при взрыве конденсированных взрывчатых веществ ), и в случае жидкостей уравнение состояния Клапейрона перестает быть хорошим приближением к действительности. Причиной этого служит большая роль в таких случаях взаимодействия между молекулами. Характер этого взаимодействия сильно зависит от конкретного рода жидкости или газа, в связи с чем нельзя указать универсальные уравнения состояния, которые хорошо описывали бы свойства жидкостей и газов с сильным взаимодействием молекул. Как уже упоминалось, для ряда сред имеются подробные термодинамические данные в виде таблиц. Тем не менее для описания общих закономерностей поведения различных сред желательно иметь достаточно простые уравнения в аналитической форме. [c.27]

Первоначально теория жидкости развивалась на основе представлений об аналогии свойств жидкости и газа. Распространению такого взгляда способствовали идеи Ван-дер-Ваальса, который предложил уравнение состояния, описывающее непрерывный переход от газа к жидкости. Общими признаками для газов и жидкостей являются их изотропность, а также беспорядочное движение частиц, взаимодействующих между собой с силами, природа которых одна и та же. [c.8]

Методы монотонного нагрева для исследования теплофизических свойств жидкостей и газов получили более глубокое развитие в [87—94], где разработаны общие теоретические основы методов измерения коэффициента теплопроводности жидкостей и газов, а также изобарной теплоемкости жидкостей в режиме монотонного нагрева при высоких температурах и давлениях. Расчетные формулы получены с учетом температурной зависимости теплофизических свойств и переменной скорости нагрева в рамках нелинейной теории теплопроводности. На основе разработанных методов сконструирована экспериментальная аппаратура, позволившая исследовать теплопроводность и изобарную теплоемкость различных классов жидкостей в широком диапазоне температур и давлений. [c.50]

В примере (рис. 6.7) уравнение Бернулли позволило определить приращение давления только в одной точке обтекаемого контура. В остальных точках обтекаемого контура получить давление, действующее на тело, из уравнения Бернулли нельзя. Для определения эпюры давлений р (рнс. 6.8) надо решать общие уравнения движения жидкости с учетом ее взаимодействия с твердым телом. К сожалению, получить теоретически аэродинамические силы, особенно с учетом реальных свойств жидкости или газа (сжимаемости, вязкости) и режимов обтекания, для разных профилей сечений стержня не представляется возможным. Поэтому основную роль при определении аэродинамических сил имеют экспериментальные исследования, которые полностью подтверждают сделанный качественный вывод о том, что аэродинамические силы зависят от квадрата скорости потока. [c.237]

Для жидкостей и газов характерны многие общие механические свойства, позволяющие применять к ним единую теорию. При этом различие между жидкостью и газом заметно проявляется лишь в характере зависимости их плотности [c.130]

В настоящее время разработаны и успешно применяются численные методы-решения многих теплофизических задач расчет температурного состояния-твердых тел, температурных полей в потоках жидкости и газа, в жидких и газовых прослойках, заключенных в неподвижные или вращающиеся полости исследование закономерностей движения теплоносителя с целью выявления механизма процессов теплообмена исследование структуры пограничного слоя, теплообмена и трения на твердой поверхности и т. п. Одним из наиболее успешно развивающихся направлений использования математического эксперимента в теплофизических исследованиях является изучение закономерностей тепломассообмена и трения в потоках жидкости и газа с использованием теории пограничного слоя. Поэтому в качестве примера рассмотрим более подробно основные этапы математического эксперимента по исследованию сопротивления трения и теплоотдачи турбулентного потока к твердой поверхности. Ограничим задачу случаем стационарного течения несжимаемой жидкости с постоянными теплофизическими свойствами около гладкой плоской поверхности (в общем случае проницаемой). [c.66]

Связь между плотностью, температурой и давлением устанавливается уравнением состояния, которое для реальных жидкостей и газов выводится в кинетической теории. Однако ввиду сложности общего уравнения состояния и затруднительности определения входящих в него констант, для качественного анализа свойств этих сред пользуются приближенными теоретическими или эмпирическими уравнениями. Получило широкое применение, например, уравнение Ван-дер-Ваальса [c.14]

Часть механики, в которой рассматриваются общие свойства движения тел без выяснения причин его возникновения, называется кинематикой. В кинематике жидкостей и газов изучается 3 [c.35]

Рассматриваемые здесь понятия и законы кинематики относятся не только к жидкостям и газам, но и ко всем сплошным или деформируемым средам. Таким образом, кинематика сплошных сред изучает геометрию движения жидких, газообразных и деформируемых твердых тел, имеюш,их одно общее свойство — сплошность, или непрерывность, среды. [c.36]

Механикой называют область науки, цель которой — изучение движения и напряженного состояния элементов машин, строительных конструкций, сплошных сред и т. п. под действием приложенных к ним сил. Современное состояние этой науки достаточно полно определяется ее основными составными частями общей механикой, к которой относят механику материальных точек, тел и их систем, сплошных и дискретных сред, колебания механических систем, теорию механизмов и машин и др. механикой деформируемых твердых тел, к которой относят теории упругости, пластичности, ползучести, теорию, стержней, ферм, оболочек и др. механикой жидкости и газа с разделами газо- и аэродинамика, магнитная гидродинамика и др. комплексными и специальными разделами механики, в частности биомеханикой, теорией прочности конструкций и материалов, экспериментальными методами исследования свойств материалов и др. [c.4]

Появление теории механизмов как науки, имеющей характерные для нее методы исследования и проектирования механизмов, относится ко второй половине восемнадцатого столетия. Сначала развивались методы анализа механизмов как более простые. Лишь с середины девятнадцатого столетия стали развиваться также методы синтеза механизмов. Особенно плодотворным оказался общий метод аналитического синтеза механизмов, предложенный П. Л. Чебышевым . Постановка задачи синтеза по Чебышеву и возможности, которые предоставляют современные ЭВМ, обеспечивают практически решение любой задачи синтеза механизмов по заданным кинематическим свойствам. Значительно сложнее решать задачи синтеза механизмов по заданным динамическим свойствам. Необходимость их учета вызывается непрерывным ростом нагруженности и быстроходности механизмов, а также общим повышением требований к качеству выполнения рабочего процесса. Учет динамических свойств потребовал рассмотрения влияния на движение механизма упругости его частей, переменности их масс, зазоров в подвижных соединениях и т. п. В связи с появлением механизмов, в которых для преобразования движения используются жидкости и газы, динамика механизмов стала основываться не только на законах механики твердого тела, но и на законах течения жидкости и газов. Неудивительно поэтому, что, несмотря на большое число публикуемых работ по динамике механизмов, решение проблемы синтеза механи.шов по их динамическим свойствам еще далеко до завершения. [c.7]

По аналогичной методике выполнялась обобщенная обработка данных и по другим физическим характеристикам по линии насыщения — поверхностного натяжения (рис. 3), теплопроводности жидкости (рис. 4), теплосодержания (рис. 5), удельных весов жидкости (рис. 6), удельных весов пара, вязкости и теплопроводности газов и паров (рис. 7) и т. д. Можно отметить, что, несмотря на весьма различные свойства сред (например, полярные и неполярные жидкости), связанные с их молекулярной структурой, имеет место согласование, позволяющее говорить о наличии общих закономерностей в пределах достаточно широких групп веществ. На рис. 8 приведена обработка данных по физическим свойствам жидкости и пара на линии насыщения сравнительно более узкой группы веществ — фреонов. Как видно из графиков, здесь имеет место значительно лучшее соответствие данных, дающее отклонение точек в обобщенных координатах, не выходящее за величину нескольких процентов. [c.20]

При этом по достижении некоторых критических параметров возникают типичные критические явления, обычно резко нарушающие режим нормальной работы аппарата. К такого рода явлениям относятся случаи захлебывания аппарата при встречном течении жидкости и газа, начало резкого вторичного увлажнения в различного рода сепараторах, разрушение устойчивой паровой подушки под раздаточным дырчатым листом в барботерах, возникновение и разрушение пленочного кипения и многие им подобные процессы. Критические скорости, при которых происходят эти явления, весьма разнообразны и зависят как от характера процесса и физических свойств взаимодействующих сред, так и от геометрических размеров и формы аппарата. Однако все эти внешне весьма разнородные явления объединяет общая природа всех кризисов, заключающаяся в нарушении устойчивости потока жидкости при достижении газом некоторой критической скорости, а общность, уже [c.315]

В разд. 2 даны основные законы термодинамики и указаны важнейшие сферы их применения, рассмотрены фундаментальные определения, обеспечивающие понимание общности методов термодинамики для анализа различных явлений, включая реальные процессы теплоэнергетики. Описаны основные термодинамические свойства твердых тел, жидкостей и газов, представлены дифференциальные уравнения термодинамики, устанавливающие взаимосвязи между этими свойствами. Рассматриваются общие условия равновесия различных видов термодинамических систем, включая фазовое равновесие. Приводятся уравнения для расчета термодинамических свойств газовых смесей, в том числе для влажного воздуха. [c.7]

Обычная классификация разделяет вещества по физическим формам их существования, или по фазовым состояниям на твердое, жидкое и газо- или парообразное состояния (фазы) Ч В гидромеханике жидкостями называются вещества, находящиеся как в собственно жидком ( капельные жидкости), так и в газообразном фазовых состояниях. Хорошо известны отличительные особенности этих фазовых состояний по сравнению с твердым состоянием, но известно и то, что свойства самих капельных жидкостей и газов также существенно различны. Поэтому необходимо установить ту общую характерную особенность, которая позволяет объединить их общим понятием жидкости. [c.13]

Все жидкости и газы в той или иной степени обладают перечисленными физическим свойствами, причем необходимость их учета или возможность пренебрежения некоторыми из них определяется в каждом отдельном случае целью исследования. Например, самая простая модель несжимаемой, лишенной внутреннего трения (вязкости) и ряда других физических свойств, так называемой идеальной, жидкости оказывается очень полезной при определении общего характера обтекания тел, реакций потока на них и др. [c.11]

Как уже упоминалось, полученных уравнений неразрывности, количеств движения и полной энергии, а также теоремы моментов, приведшей к установлению симметрии тензора напряжений, недостаточно для решения конкретных задач динамики жидкости и газа. Дальнейшее продвижение в этом направлении требует дополнительных, оправдываемых практикой допущений, относящихся как к общим свойствам движущейся среды, так и к различным приближенным подходам к описанию общих механических и физических процессов, сопровождающих ее движение. [c.78]

В последующих главах рассматривались простейшие модели сплошной среды идеальная (лишенная внутреннего трения) несжимаемая (капельная, обладающая капиллярными свойствами) жидкость или газ в условиях движения с малыми значениями числа Маха, характеризующего сжимаемость газа, и более общая модель идеального газа при больших до- и сверхзвуковых скоростях, когда свойство сжимаемости среды приобретает первостепенное значение. В последнем случае для определенности принятой модели приходилось еще дополнительно накладывать условие совершенства газа, выражаемого уравнением состояния газа,или задаваться наперед термодинамическим характером процесса движения газа (адиабатичность, изотермичность).. [c.351]

Диффузия молекул жидкостей и газов обусловливает их общее свойство — текучесть. Поэтому термин жидкость применяют для обозначения и собственно жидкости (несжимаемая или весьма мало сжимаемая, капельная жидкость) и газа (сжимаемая жидкость). [c.11]

Устройства и механизмы, работающие с помощью сжатого воздуха, называются пневматическими. Они имеют много общего с гидравлическими, но в то же время и существенно от них отличаются, поскольку различны свойства самих жидкостей и газов, в частности воздуха. Как известно, жидкости не сохраняют ни объема, ни формы. Если жидкости практически сжимать нельзя, то газы легко сжимаются и расширяются. Воздушными насосами (компрессорами) можно уменьшать объем воздуха, при этом давление его увеличивается. При сжатии воздуха в нем образуется и накапливается особый вид энергии — энергия объемной упругости, способная при расширении производить большую [c.134]

Оказывается, что число R характеризует движение не только жидкости и газа по трубам, но имеет более общее значение. В других видах потока жидкости или газа роль радиуса трубы играет величина, характеризующая геометрические свойства потока так, если мы имеем дело с потоком [c.223]

Оказывается, что число R характеризует движение не только жидкости и газа по трубам, но имеет более общее значение. В других видах потока жидкости или газа роль радиуса трубы играет величина, характеризующая геометрические свойства потока так, если мы имеем дело с потоком воздуха над землей, то а будет представлять собой высоту над земной поверхностью точки, где производится наблюдение над потоком. Для условий атмосферы благодаря малой вязкости воздуха и большой величине а числа Рейнольдса получаются очень большие, и движение воздуха всегда турбулентно (даже при малых скоростях потока). [c.226]

Обладая общими свойствами непрерывности и легкой подвижности, жидкости и газы отличаются друг от друга по физическим свойствам, связанным с различием во внутренней их молекулярной структуре. [c.13]

Настоящая книга построена как обстоятельное введение в теорию волн в жидких средах (т. е. в жидкостях и газах) эта область исследований составляет существенную часть динамики жидкости, а также значительную часть общей теории волн и кроме того находит важные приложения в изучении окружающей среды и в технике. Указанная область механики необычайно широка. Различные типы волн в жидкостях, фундаментальные идеи, выдвигаемые для объяснения свойств волн, и разнообразные приложения этих свойств столь многочисленны, что создание введения в эту область в рамках одного тома потребовало тщательного отбора материала. [c.8]

Жидкость, как сплошная среда, отличается ог твердого тела легкой подвижностью своих частиц. В механике сплошной средой называют физические объекты, основные характеристики которых (плотность, давление, температура и др.) изменяются непрерывно. Движения жидкостей и газов имеют много общих свойств, поэтому их обычно изучают вместе. [c.20]

Характерные распределения поверхностей раздела между жидкостью и газом при течении двухфазной смеси принято называть структурой или формой течения. В общем случае образование той или иной структуры течения зависит от расхода каждой из фаз, их физических свойств, расположения трубы, по которой движется смесь, способов ввода и вывода фаз смеси и от механизма их образования. [c.55]

Как мы уже видели, свойства дискретной фазы многофазной системы определяют такие общие параметры, как концентрацию, или числовую плотность, среднюю скорость и коэффициент диффузии. В общем случае другие свойства переноса множества частиц можно найти соответствующим интегрированием основного уравнения движения [уравнение (2.37)], как это делается при определении свойств переноса в кинетической теории газов. Одновременно следует признать, что причиной движения частиц в общем случае является движение жидкости, и любой кинетический анализ должен учитывать этот факт. [c.203]

Всякий объем жидкости или газа способен как угодно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил ). Это общее свойство жидкостей и газов является вместе с тем их общим отличием от твердых тел. Но для изменения самого объема жидкости или газа, так же как и в случае твердых тел, необходимы конечные вне1лние силы. Это значит, что при изменении объема жидкости или газа в нем возникают силы, в конце концов уравновешивающие действие внешних сил. [c.497]

Изложены физические свойства жидкостей и газов, общие з коны гидромеханики и фуидаиеитальные прикладные задачи, наиболее актуальные для машиностроения теория гидравлических сопротивлений, одномерные течения вязких жидкостей н газа, потенциальные течения несжимаемой среды, течения вязкой жидкости в малых зазорах (щелях) машин, теория пограничного слоя и др. [c.2]

Принято следующее построение книги. После кратких сведений об основных уравнениях динамики вязкой жидкости, граничных и начальных условиях (гл. 1) рассмотрены способы определения телового потока на стенке, коэффициента теплоотдачи и гидравлического сопротивления (гл. 2). Затем приведены необходимые для последующего анализа данные об изменении физических свойств жидкости и газа в зави-мости от температуры и давления (гл. 3). Рассмотрение общих вопросов заканчивается анализом течения и теплообмена в трубах методом подобия, и на этой основе дается классификация возможных случаев течения и теплообмена (гл. 4). [c.3]

Следовательно, в общем случае жидкостей и газов, энтропия теплоизолированного объема возрастает. Тем самым содержащаяся в таком объеме среда совершает необратимый т ермодинамический процесс. Это и означает, что свойства вязкости и теплопроводности среды отвечают за цроисходащив в ней дкссипативные цро-цессы. [c.8]

Рассмотренные контактные аппараты — пенные, с орошаемой насадкой, камеры орошения — объединяет одно общее свойство. Относительная скорость газа и жидкости в реактивном пространстве определяется, в основном, естественным полем сил тяжести. Исключение составляют отдельные локальные зоны, в том числе зоны выхода струи из форсунки, отверстий газонаправляющей решетки, входных патрубков н др. В этих зонах скорость газа (жидкости) превышает среднюю относительную скорость, что создает условия для локальной интенсификации процессов тепло- и массообмена. Полному использованию объема реактивного пространства при повышенной относительной скорости препятствует малая напряженность поля сил тяжести. Таким образом, в рассмотренных контактных аппаратах интенсификация процессов тепло- и массообмена в реактивном пространстве имеет определенный предел, увеличить который можно, применяя искусственные поля тяготения, например поля центробежных сил, которые дают возможность резко увеличить относительную скорость газа и жидкости равномерно во всем объеме реактивного пространства аппарата или слоя взаимодействующих сред. [c.12]

Эффекты сжимаемости интенсивно проявляются при движении газов в каналах с большими скоростями и при обтекании тел различной формы потоком больших скоростей. При небольших скоростях и в отсутствие теплообмена сжимаемость газов сказывается слабо. Вместе с тем сжимаемость капельных жидкостей также обнаруживае гся при больших давлениях. Отсюда следует, что сжимаемость свойственна всем жидкостям и газам, однако ее количественное проявление будет различным в зависимости от физических свойств среды. Это послужило основанием объединить сплошные среды, обладающие общим свойством сплошности и легкой подвижности, под общим названием жидкости, выделяя по мере необходимости практически несжимаемые (капельные) и сжимаемые (газообразные) жидкости. [c.15]

Дифференциальные уравнения движения, баланса энергии и веществ в потоках жидкости и газа, выведенные в гл. II, относились к совершеннопроизвольным средам, лишь бы только эти среды обладали двумя достаточнообщими свойствами — сплошностью и текучестью. При выводе уравнений были использованы второй закон динамики в применении для сплошной системы материальных частиц и общий термодинамический закон сохранения полной энергии системы. [c.351]

Темперли [75] детально рассмотрел существующие теории плавления. По Темперли, идеальная теория плавления не должна делать каких-либо предположений априори о механизме плавления, но должна показывать, что такой процесс возникает как естественное следствие математики более общей теории, которая должна быть в состоянии предсказывать также термодинамические и физические свойства твердых тел и жидкостей и, конечно, явление равновесия между жидкостью и газом. К сожалению, нет теории, которая в состоянии это сделать, хотя, в принципе, этого можно достигнуть с помощью теорий, основанных на функции распределения, предложенных Борном и Грином [15] и Кирквудом и другими [16, 541—543]. Другие теории описывают лишь переход жидкость — твердое тело иногда в терминах нестабильности твердого тела в точке плавления, иногда в терминах подобных или других моделей двух фаз, находящихся в равновесии при температуре плавления. [c.156]

В последующих главах мы будем рассматривать распространение ультразвуковых волн в безграничной среде, которая обладает только объемной упругостью, но не имеет упругости формы и вязкости, т. е. является идеально текучей. В соответствии со сказанным в 6 гл. I, в такой среде, которой мы приписываем свойства идеальной сжимаемой жидкости, возможны лишь упругие деформации всестороннего сжатия, и, следовательно, в ней могут распространяться упругие волны только одного типа — волны сжатия (разрежения). Это существенно упрощает анализ возмущений и в то же время позволяет получить основные акустические соотношения для наиболее общего типа волн, которые могут существовать как в жидкостях (и газах), так и в твердых телах. В последних, как мы видели, возможны и другие упругие деформации, которым соотвег-ствуют иные типы волн, рассматриваемые ниже. Однако те соотношения, которые мы получим для волн сжатия в идеальной жидкости, будут справедливы и для других волн, поэтому в основных чертах они имеют общее значение для разных типов волн в различных средах. Реальные жидкости обладают некоторой упругостью формы. Такая упругость заметно проявляется лишь при очень больших скоростях деформации, значительно превышающих скорости, соответствующие ультразвуковым колебаниям самой высокой частоты, при которой они могут распространяться в жидкости без существенного затухания. Это дает основание считать скорости деформаций в ультразвуковой волне достаточно медленными, чтобы сдвиговой упругостью реальных жидкостей можно было полностью пренебречь. [c.29]

В кинематике используется лишь одно свойство, общее для всех жидкостей и газов и присущее всякой сплошной среде это — непрерывность распределения кинематических элементов в пространстве и диф-ференцируемость их в пространстве и времени все, что будет изложено в настоящей главе, применимо для любой сплошной среды. [c.55]

Состояние метрологической базы в области теплофизических измерений не отвечает современному уровню исследований. Наиболее существенные достижения имеются по созданию эталонных средств и выполненным измерениям энтальпии твердых веществ до 2000° С (Харьковский государственный научно-исследовательский институт метрологии, Свердловский филиал ВНИИМ), СО теплопроводности (полиметилметакрилат), применяемый для температуры до 100° С (ВНИИМ), получают все предприятия и лаборатории, завершены обобщения по теплопроводности и теплоемкости плавленого кварца (ВНИИМ), ГССД в области теплофизики, возглавляемая ВНИИФТРИ, завершает организационный период, здесь начинается планомерная работа. Создаются эталонные установки по измерению истинной теплоемкости и теплопроводности до 800° С (ВНИИМ), проводятся первые работы по созданию образцовых средств для измерения теплопроводности жидкостей (Тбилисский филиал ВНИИМ), выполняется большой комплекс работ по созданию новых средств измерений теплофизических свойств во ВНИИФТРИ. Однако метрологические работы по методам и средствам измерений тепловых характеристик жидкостей и газов проводятся только в неметрологических организациях. По-види-мому, еще не выработались общие требования к метрологическому обслуживанию. [c.8]

Статистическая физика—наука о самых общих свойствах макроскопических объектов, т.е. таких объектов, которые составлены из множества микроскопических частиц. Этими частицами могут быть, например, атомы или молекулы, и тогда мы имеем дело с неметаллически1Щ1 твердыми телами, жидкостями или газами. Ими могут быть электроны и ионы, составляющие плазму, или электроны и ионы, образующие металл. Свет, рассматриваемый как совокупность фотонов, или ядерная материя, рассматриваемая как совокупность нуклонов, тоже являются макроскопическими объектами и подлежат изучению методами статистической физики. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...