Силы давления жидкости на твердые поверхности

Силу давления струи на твердую поверхность определим с помощью уравнения изменения количества движения применительно к отсеку жидкости, ограниченному сечениями О—О, I—1 и 2—2, в проекции на ось N—N [c.351]

Определение сил давления жидкости на плоские поверхности твердого тела. [c.5]

Как определить силу давления жидкости на плоскую поверхность твердого тела (модуль, направление, точку приложения) [c.6]

Погрузим в тяжелую жидкость с удельным весом у твердое тело объема тис поверхностью а. Главный вектор R сил давления жидкости на поверхность тела, согласно равенству Гаусса — Остроградского, будет равен [c.140]

Рис. 39. Схема к определению силы давления покоящейся жидкости на твердую поверхность

При определении силового воздействия жидкости на твердую поверхность решают обычно две задачи определяют величину равнодействующей сил гидростатического давления и находят точку ее приложения (центр давления). [c.50]

Результирующая сила давления жидкости на поверхность погруженного в нее твердого тела (выталкивающая сила) равна весу жидкости в объеме погруженной части тела и направлена вверх по вертикали (закон Архимеда) [c.614]

При рассмотрении внешнего обтекания твердого тела до сих пор предполагалось, что тело неподвижно, а набегающий на него поток однороден и стационарен, или же жидкость вдалеке от тела неподвижна, а тело движется сквозь нее поступательно, прямолинейно и равномерно. Именно в этом предположении был доказан парадокс Даламбера о равенстве нулю главного вектора сил давления жидкости на поверхность тела конечных размеров. [c.312]

Главный вектор и главный момент сил давления жидкости на некоторую твердую поверхность о определяются интегралами (п — орт нормали к поверхности о, направленный внутрь жидкости) [c.117]

В этом равенстве опущен, как равный нулю, перенос количества движения сквозь твердую поверхность профиля С. Первый интеграл представляет главный вектор сил давления со стороны обтекаемого тела на жидкость. Та же величина с обратным знаком определит искомый главный вектор сил давления жидкости на тело [c.279]

Перейдем теперь к разысканию главного вектора и главного момента сил давления жидкости на движущееся в ней твердое тело. Заключим движущееся тело внутрь некоторой неподвижной сферы очень большого радиуса Гд с поверхностью Од и применим теорему количеств движения к жидкой массе, находящейся в переменном во времени объеме X между поверхностями а н од. Обозначим через К вектор количества движения жидкости в объеме 1, через Р — искомый главный вектор сил давления жидкости на поверхность тела о и через Н —главный вектор сил давления, приложенных извне к поверхности ио тогда будем иметь [c.439]

Зная закон распределения гидростатического давления в жидкости, можно найти полную силу давления на ограничивающие жидкость поверхности — стенки и дно сосуда. Эта задача сводится к определению силы, возникающей от воздействия жидкости на твердую поверхность, в дальнейшем называемую силой давления (по величине и направлению), и нахождению точки ее приложения. [c.34]

Второй интеграл - сила давления со стороны окружающей жидкости на контрольный объем, а третий интеграл - поток импульса через поверхность л. Таким образом, из баланса импульса следует, что сила воздействия жидкости на твердое тело полностью определяется распределениями давления и скорости на удаленной от тела цилиндрической поверхности 5 [c.66]

Н. Е. Кочиным были даны общие формулы для главного вектора сил давления потока на твердое тело. Эти формулы были получены как результат полного исследования волновых движений, возникающих при установившемся движении твердого тела произвольного вида под поверхностью жидкости [16]. [c.500]

При относительном движении твердого тела и соприкасающейся с ним жидкости или газа могут возникать и другие силы, кроме тангенциальных. Например, если плоская пластинка движется в жидкости нормально к своей поверхности, то изменяются силы давления, действующие нормально к поверхности пластинки. Обусловленные движением изменения нормального давления таковы, что давление на переднюю сторону пластинки больше, чем на заднюю, и поэтому равнодействующая нормальных давлений направлена навстречу движению. [c.193]

До сих пор сила как мера взаимодействия материальных тел рассматривалась в виде вектора, приложенного к определенной точке тела. Однако в природе существует широкий класс взаимодействий материальных тел, которые нельзя заранее представить в виде сосредоточенного вектора, т. е. силы, приложенной к какой-то конкретной точке тела. Такими силовыми факторами являются, например, силы давления жидкостей и газов на твердые тела, силы тяготения, электромагнитные силы и т. д. Поэтому.в механике вводятся в рассмотрение распределенные силы, которые делятся на поверхностные (т. е. действующие на каждый элемент поверхности рассматриваемого тела) и объемные (т. е. действующие на каждый элемент объема рассматриваемого тела). К поверхностным относятся силы давления, а к массовым — силы тяготения и электромагнитные силы. [c.150]

Давление жидкости на плоские и криволинейные стенки, на стенки труб и резервуаров. Центр давления. Познакомившись с методом определения полного гидростатического давления в точке и на единицу площади, перейдем к рассмотрению способа определения суммарной силы гидростатического давления на твердые плоские и криволинейные поверхности. [c.20]

При движении вязкой жидкости вдоль твердой поверхности в непосредственной близости от нее образуется слой, в пределах которого интенсивность действия сил вязкости велика н соизмерима с интенсивностью действия сил инерции и гидродинамического давления. Влияние вязкости приводит к тому, что внутри рассматриваемого слоя скорость резко меняется от нуля (условие прилипания ) до значения скорости набегающего на тело невозмущенного потока. Эта область течения называется пограничным слоем. За пределами пограничного слоя влияние вязкости пренебрежимо мало, поэтому невозмущенный поток можно считать безвихревым. [c.229]

Равнодействующая давлений, производимых на твердое тело, погруженное в тяжелую жидкость. Принцип Архимеда. — Когда часть поверхности, погруженной в тяжелую жидкость, не представляет собой плоскую поверхность, то давления, производимые на различные точки 8, не будут параллельны, и потому нельзя утверждать, что эти давления имеют равнодействующую. В общем случае они приведутся к силе и паре. Можно, однако, утверждать о существовании равнодействующей, если мы рассматриваем полную поверхность твердого тела, целиком погруженного в тяжелую жидкость, находящуюся в равновесии. [c.274]

Из приведенных выше двух методов рассмотрения вариаций следует, что давление жидкости на поверхность ядра эквивалентно действию всех сил, приложенных к каждой частице жидкости, если предположить, что жидкость рассматривается как твердое тело и что ядро увеличилось на всю массу отвердевшей жидкости. [c.277]

При определении сил давления покоящейся жидкости и газа на твердую поверхность (стенку) следует рассматривать следующие случаи [c.16]

Рассмотрим полностью погруженное в жидкость твердое тело, объем которого Wr, а форма такова, что любая прямая пересекает поверхность этого тела только в двух точках (рис. 2.17). Для определения силы Р давления жидкости на тело воспользуемся результатами предыдущего параграфа. [c.50]

Перейдем теперь к вопросу о силах, которые действуют на твердое тело при его движении в безграничной жидкости. Эти силы приводятся к силам давления, приложенным к элементам поверхности 5. [c.380]

Компоненты тензора напряжений в случае жидкостей и газов, в частности давление, не могут быть заданы на твердых, неизменных поверхностях. Здесь они определяют силы, действующие на твердые поверхности, а именно эти силы и подлежат определению при решении задач движения сплошной среды. Напряжения задаются на так называемых свободных поверхностях, являющихся поверхностями раздела двух жидких (газообразных) сред, вид которых определяется в процессе решения задачи (поверхность свободной струи и др.). Такие поверхности являются поверхностями разрыва в сплошной среде (см. Введение , 8), и рассмотрение условий течения среды у этих поверхностей позволяет сформулировать необходимые условия для жидкостей и газов (см. дальше). Для упругих сред значения компонент тензора напряжений могут быть заранее известны на граничных поверхностях. Тогда граничные условия имеют вид [c.423]

Первый член есть обычное давление жидкости, а второй представляет собой действующую на поверхность силу трения, обусловленную вязкостью. Подчеркнем, что п в (15.14) есть единичный вектор нормали, внешней по отношению к поверхности жидкости, т. е. внутренней по отношению к твердой поверхности. [c.75]

Уравнения Эйлера, Навье — Стокса и Рейнольдса дают связь между параметрами движущейся среды в каждой точке пространства, занятого жидкостью. Чтобы описать движение конечной массы жидкости, нужно получить решение этих уравнений, т. е. решить общую задачу гидромеханики. Вследствие математических трудностей это удается сделать далеко не во всех случаях. Между тем есть немало технических задач, в которых не требуется знать скорости и давления во всех точках жидкости, а достаточно определить некоторые интегральные величины, например силы воздействия потока на ограничивающие твердые поверхности или обтекаемые тела. [c.109]

Вернемся к распределению скоростей в смазочном слое. Из формулы (8.36) следует, что на участке х > х , где dp/dx <0, возможно такое сочетание параметров, при котором >0. Это значит, что движение происходит в сторону, противоположную направлению скорости Uq, т. е. имеет место возвратное течение. Распределение скоростей в различных сечениях для этого случая показано на рис. 8.10. Образование возвратного течения сопровождается отклонением (отрывом) основного потока от твердой поверхности и объясняется действием обратного перепада давления. На участке от точки х = I (см. рис. 8.8) до х, = / (2 + где достигается максимум давления, жидкость движется в сторону нарастающего давления, преодолевая, кроме того, силу трения. В связи с этим перемещаться вместе с подвижной пластиной могут лишь частицы, обладающие достаточной кинетической энергией частицы, расположенные ближе к неподвижной пластине, имеют малый запас кинетической энергии, под действием обратного перепада давления начинают двигаться в противоположную сторону и образуют возвратное течение. Граничным для зоны этого течения будет сечение отрыва (ЕЕ на рис. 8.10), в котором выполняется условие [c.312]

Равновесие твердого тела в жидкости. Если тело, погруженное в жидкость, находится в равновесии под действием сил тяжести и давления, то такое равновесие выражается законом Архимеда, который можно доказать на основании положений о силе гидростатического давления на криволинейные поверхности. [c.21]

Результирующая сил давления жидкости на поверхность погруженного в нее твердого тела направлена вертикально вверх (выталкивающая сила) и раина весу лшдкости в объеме погруженной части тела закон Архимеда). [c.168]

Силы, действующие со стороны неподвижных внешних тел на газ или жидкость, всегда являются силами нормального давления. Потому что дрзчшх сил в этом случае просто не возникает. Поэтому, если мы закачаем газ или жидкость в толстостенную бомбу или сожмем их поршнем в толстостенном цилиндре, мы получим как раз те условия, которые нам нужны. Силы же между твердыми телами могут быть направлены не только по нормали к поверхности, но и под углом к ней. Поэтому для создания сил нормального давления, действующих на твердое тело, его не сжимают непосредственно, а помещают в жидкую или газовую среду, передающую давление, т.е. в ту же бомбу или цилиндр с поршнем, наполненные газом или жидкостью. В этой связи такое давление часто называют гидростатическим. [c.79]

Закон Архимеда результирующая Р давления жидкости на поверхность погруженного (частично или полностью) в жидкость твердого тела направлена вертикально вверх (выталкивающая сила) и равна Весу жидкости О в объеме Vx, которая вытесняется погруженным телом P = G = V,v = VrPg, где р и V — плотность и удельный вес жидкости. [c.67]

Рассмотрим в качестве примера потенциальное бесциркуляционное обтекание круглого цилиндра ( 4 гл. 7). Начиная от передней критической точки /<1, давление убывает dpldx < 0), а скорость возрастает вплоть до точки С, за которой начинается обратное изменение давления и скорости. Жидкие частицы на участках пути вблизи границы Ki испытывают ускорение, обусловленное падением давления в направлении движения, и их кинетическая энергия возрастает. В идеальной жидкости этому ускорению ничто не препятствует, но в реальной движение тормозится трением, развивающимся благодаря прилипанию жидкости к твердой поверхности и образованию пограничного слоя. Все же благодаря прямому перепаду давления ускорение в нем наблюдается, по крайней мере, до точки С. Иначе обстоит дело на участках С/<2. Здесь dpldx > 0 и частицам приходится двигаться против нарастающего давления, В идеальной жидкости это приводит лишь к убыванию кинетической энергии и восстановлению полного давления, достигаемого в точке К2- В реальной жидкости часть кинетической энергии должна быть затрачена еще на компенсацию работы сил трения, оказывающих тормозящее действие. В связи с этим частицы, двигавшиеся в пограничном слое и имевшие малый запас кинетической энергии, начиная с некоторой точки О (рис. 186), не могут уже преодолевать совокупное действие обратного перепада давления и трения они в этом сечении останавливаются, а частицы, двигающиеся по более удаленным от тела траекториям, отклоняются в сторону внешнего потока. Часть жидкости, расположенная ниже точки О, под действием обратного градиента давления получает возвратное движение. Это явление и называют отрывом пограничного слоя. Структура течения и конфигурация линий тока вблизи точки отрыва показаны ка рис. 186. [c.382]

Из теории ясны те требования, которые необходимы для образования пузырей пара внутри жидкости при различных степенях перегрева, но практическая реализация таких условий требует необычных способов кипячения воды. Требования состоят в том, чтобы жидкость нагревать медленно и равномерно по всему объему, не допуская того, чтобы в жидкости у стенок сосуда возникал очень больщой перепад температуры. Кроме того, поверхность стенок сосуда должна быть чистой и без царапин или впадин. В случае возникновения очень больших градиентов температуры все пузыри образуются либо в очень тонком пограничном слое, примыкающем к стенкам, либо фактически на твердых поверхностях сосуда. Таким образом, в случае нагревания сосуда с водой бунзеновской горелкой большая часть пузырей образуется на дне сосуда, быстро поднимается через тепловой слой и перемешивается с основной массой жидкости. Таким путем создаются условия, близко воспроизводящие условия динамического равновесия многих больших пузырей внутри жидкости. И действительно, когда пузыри растут, они поднимаются в более холодные области жидкости, находящиеся над тепловым пограничным слоем, и скорость их роста уменьшается до такого значения, при котором пузыри можно считать находящимися в динамическом равновесии с жидкостью. Так как эти пузыри очень велики, силы поверхностного натяжения пренебрежимо малы, следовательно, давление пара внутри пузыря очень близко к внешнему давлению в жидкости, которое для воды, нагреваемой в сосуде в лабораторных условиях, равно атмосферному давлению. Таким образом, температура кипящей воды [c.238]

Движение в беспредельной массе несясияаемой жидкости двух твердых шаров. В предыдущей лекции мы исследовали двиясепие твердого тела в беспредельной жидкости, не прибегая к оп еделению сил гидродинамического давления жидкости на поверхность тела, потому что хотели познакомить читателя с импулт.сивными силой и парой, которые играют столь важную роль в задаче о движении одного тела теперь же мы будем следовать общему приему, т. е. будем определять потенциальную функцию скоростей F, удовлетворяющую уравнению Лаиласа, обращающуюся в бесконечности в постоянную величину и имеющую на поверхности тел данную нормальную производную потом, найдя гидродинамическое давление по формуле [c.474]

Объясните физический смысл понятий абсолютное гидростатическое давление в жидкости, весовое давление, манометрическое и вакууммет-рическое давление, давление насыщенного пара жидкости, давление жидкости в точке поверхности твердого тела, сила давления жидкости, центр тяжести плоской фигуры, центр весового давления жидкости, сила внешнего давления на поверхность твердого тела, плотность жидкости, модуль объемной упругости. [c.6]

Предположение о том, что возможный механизм кавитационного разрушения связан с образованием струйки, впервые высказали Корнфельд и Суваров [26]. В этой же связи Ноде и Эллис [33] изучали симметричные неполусферические каверны в процессе их схлопывания на твердой поверхности. Теория идеальной жидкости, в которой не учитывается сила тяжести и предполагается, что давление внутри схлопывающейся каверны постоянно, предсказывает появление на стенке пузырька углубления с последующим образованием струйки, ударяющейся о твердую поверхность. Расчетные значения скорости струйки составляют от нескольких сот до нескольких тысяч метров в секунду. Высокоскоростная фотография, наблюдения схлопывания на поверхностях из фотоупругих материалов и наблюдения разрушения на поверхности алюминия предоставляют [c.168]

К внешним силам, действуюш,им на нашу материальную систему, надо отнести 1) объемные силы с главным вектором Лоб, действующ.ие на каждый элемент объема жидкости (например, силы тяжести) 2) поверхностные силы с главным вектором Лпов , сюда относятся силы давления жидкости вне 5 на каждую элементарную площадку 5, а также силы давления твердых тел на каждую элементарную площадку соприкасающейся с ними жидкости. Эти твердые тела могут быть внутри 5, или их поверхность может составлять часть 5 во всех случаях предполагаем, что поверхности этих тел имеют настолько плавные очертания, что жидкость обтекает их без отрывов или ударов. [c.131]

Смачивающая способность расплава и его поверхностное натяжение существенно влияют на процесс удаления пузырей из покрытий.-Подъемная сила пузырька, свободно висящего в жидкости, равна vpg (V — объем пузырька, р— Плотность жидкости, — ускорение свободного падения). Добавочная сила, вызванная давлением газа на стенки сидящего пузырька, равна 1/4лс1 р (р — давление газа в пузырьке, — диаметр основания пузырька). Гидростатическое давление ро на уровне основания пузыря уменьшает подъемную силу сидящего пузыря на l4ndPpo. Результирующая подъемная сила сидящего пузырька уравновешивается силой, которая удерживает пузырек на твердой поверхности последняя равна произведению вертикальной составляющей поверхностного натяжения на периметр основания, т. е. я азшО (рис. 11). В итоге получаем равенство [c.24]

Закон Архимеда результирующая Р давления жидкости на поверхность погруженного (частично или полностью) в жйдкость твердого тела направлена вертикально вверх (выталкивающая сила) и равна весу жидкости О в объеме которая вытесняется погруженным телом [c.67]

Первые дьа слагаемых представляют собой произведение площади поверхностей раздела жидкость - пар и пар - твердое тело на соответствующие доьерхностные натяжения и характеризуют работу образования поверхностей раздела при возникновении паровой фазы.Третье слагаемое описывает объемную работу против сил давление, а четвертое - молекулярную работу, идущую на увеличение среднего расстояния между моле- кулами при фазовом превращении жидкости в пар. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...