ПОГРУЖЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ В ЖИДКОСТЬ

Третья глава посвящена решению ряда задач о погружении твердых тел в жидкость при использовании аналогии с ударом [c.3]

В разделе, относящемся к погружению твердых тел в жидкость (сжимаемую и несжимаемую), рассматриваются следующие задачи проникание плоских и осесимметричных тел вращения рикошет пластины от поверхности жидкости движение тонкого тела из глубины в сторону свободной поверхности. [c.69]

Таким образом, в этом случае нормальное напряжение получается одним и тем же для любого направления площадки, а касательные напряжения отсутствуют. Это — такое же напряженное состояние,как в сжатой жидкости. Оно возникнет, например, при погружении твердого тела в жидкость, находящуюся под давлением. [c.441]

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]

Движение твердого тела в жидкости. Рассмотрим неподвижное твердое тело 5, погруженное в покоящуюся неограниченную жидкость. Если твердое тело каким-либо образом пришло в движение, то возникающее в результате движение жидкости будет безвихревым и ациклическими. Кроме того, такое движение, однажды возникнув, мгновенно прекратится (см. п. 3.77, теорема VI), как только твердое тело снова вернется в состояние покоя. Мы будем рассматривать лишь такие движения жидкости, которые вызываются только движением тела при вышеуказанных условиях. В таком движении давление жидкости на поверхности тела является конечным, и, следовательно, чтобы вызвать данное движение тела, требуется конечное количество энергии, которая распределяется между телом и жидкостью. Таким образом, кинетическая энергия здесь будет конечной величиной, и, значит, скорость жидкости на бесконечности должна обращаться в нуль. Следовательно, потенциал скорости ф должен удовлетворять условиям [c.489]

Проникание твердых тел. Задачи об ударе и погружении абсолютно твердых тел в жидкость имеют не только чисто теоретическое значение. Они также представляют интерес с точки зрения оценки точности различных приближенных гидродинамических теорий и численных схем, применяемых в задачах о проникании деформируемых конструкций в жидкость. [c.396]

Постановка задачи о погружении твердых тел в несжимаемую жидкость [c.70]

Учет встречного движения жидкости при погружении твердых тел в сжимаемую жидкость [c.104]

Следует упомянуть, что, хотя закономерности обтекания неньютоновскими жидкостями погруженных твердых тел и не очень хорошо поняты, еще меньше известно о течениях вокруг погруженных деформируемых объектов, таких, как газовые пузырьки или жидкие капли, о которых в литературе имеются лишь некоторые чисто качественные замечания [2, 21]. [c.280]

Целый комплекс дисциплин, изучающих механическое движение и механическое взаимодействие различных материальных тел, объединяют под общим названием механика. К этим наукам относятся, например, прикладная механика, обычно называемая теорией машин и механизмов и изучающая общие вопросы движения и работы механизмов и машин гидромеханика, изучающая движение жидкостей и тел, погруженных в жидкость аэромеханика, изучающая движение газообразных тел и движение твердых тел в газе, а также механические взаимо- [c.5]

Целый комплекс дисциплин, изучающих механическое движение и механическое взаимодействие различных материальных тел, объединяют под общим названием механика. К этим дисциплинам относятся, например, прикладная механика, обычно называемая теорией механизмов и машин и изучающая общие вопросы движения и работы механизмов и машин гидромеханика, изучающая движение жидкостей и тел, погруженных в жидкость аэромеханика, изучающая движение газообразных тел и движение твердых тел в газе, а также механические взаимодействия между твердыми телами и газом небесная механика, изучающая движение небесных тел, и т. д. К механике относят также науки, изучающие способы расчетов сооружений, машин и их деталей (строительная механика, детали машин, сопротивление материалов), а также целый ряд наук, занимающихся изучением машин отдельных отраслей промышленности или специальных сооружений (механика пищевых машин, механика сельскохозяйственных машин, механика корабля и т. д. и т. п.). [c.5]

Гидростатика. Равновесие жидкости возможно только при силах, имеющих однозначный потенциал. Свободная поверхность жидкости есть эквипотенциальная поверхность. Тяжелая жидкость. Тяжелая вращающаяся жидкость. Вращающаяся жидкость, частицы которой притягиваются одной точкой и.т между собой по закону Ньютона. Сжатие Земли. Давления, которые жидкость производит на сосуд, в котором она заключается, или на погруженное твердое тело. Принцип [c.110]

Кроме капиллярно связанной влаги, надо учитывать и свободную воду, удержанную в дисперсной структуре механически. Количество свободной жидкости можно учесть, если от влажности намокания (при полном погружении тела в жидкость, т. е. в условиях двухфазной системы твердое тело — жидкость и при отсутствии газовой фазы в составе системы) вычесть значение максимальной сорбционной влажности. [c.15]

Полученная формула показывает, что линия действия главного вектора К сил давления жидкости на погруженное в нее тело проходит через центр тяжести Ц (рис. 30) вытесненного телом объема жидкости. Не следует, конечно, смешивать центра тяже-р Р сти погруженного твердого тела С [c.120]

Промежуточную поверхность между жидкостью и погруженным твердым телом можно рассматривать как вихревой слой, т. е. как поверхность разрыва тангенциальной скорости при переходе от жидкости к твердому телу (п. 13.70). В случае вязкой жидкости указанный разрыв скорости отсутствует. [c.80]

Терентьев А. Г Об импульсе кинетической энергии жидкости при ударе и погружении твердого тела // Взаимод. тел в жидк. со свобод, границами. Чебоксары, 1987. С. 106-114. [c.407]

Так как условие (6.5) в этом случае выполняется, то формулы (8.1) и (8.2) показывают, что силы гидростатических давлений жидкости па замкнутую поверхность погруженного твердого тела приводятся к одной равнодействующей, равной весу вытесненного объема жидкости эта сила направлена вертикально снизу вверх и приложена в центре тяжести вытесненного объема (точнее, приложена в точках вертикали, проходящей через упомянутый центр тяжести). [c.92]

Вибрации сосуда, содержащего неоднородные по плотности среды, не только приводят к возбуждению пульсационных течений, но и генерируют при определенных условиях медленные осредненные течения. Так, высокочастотные вибрации твердого тела, погруженного в жидкость, как показано Шлихтингом и другими [1, 2], приводят к тому, что в тонком вязком стоксовском слое вблизи твердого тела генерируется среднее течение вихревого характера, распространяющееся за пределы этого скин-слоя. В [1, 2] методами осреднения получены уравнения и эффективные граничные условия для средних течений такого типа при линейных поступательных вибрациях твердого тела. В [3] задача о генерации средних течений вблизи твердой поверхности обобщена на случай вибраций произвольного характера. [c.192]

Вязкость. Влияние высокого давления на вязкость жидкостей представляет значительный практический и научный интерес. Как уже отмечалось, вязкость жидкостей проявляется как своего рода внутреннее сопротивление или внутреннее трение, препятствующее любому изменению формы, возникающему в результате взаимного скольжения малых частиц или слоев жидкости. Если твердый шар под действием своего веса погружается в жидкость, обладающую значительной вязкостью, то спустя некоторое время его скорость станет постоянной. Чем больше вязкость жидкости, тем меньше будет скорость погружающегося в нее под действием силы тяжести шара. Коэффициент вязкости, введенный формулой (2.2) на стр. 20, можно легко определить, измеряя скорость погружения тел в жидкости. Именно этим методом Бриджмен ) определял отношение вязкости жидкости под высокими давлениями к ее вязкости под атмосферным давлением. Он обнаружил, что коэффициент вязкости быстро возрастает с возрастанием давления. Вообще давление влияет на вязкость больше, чем на любое другое физическое свойство. Влияние давления на вязкость в сильной степени зависит также и от рода жидкости. Следует ожидать, что под весьма высокими гидростатическими давлениями жидкости должны застывать, переходя, таким образом, в твердое состояние. [c.44]

В монографии изложены результаты, относящиеся к проблеме погружения твердых и упругих тел в жидкость. [c.2]

Разрушая поверхность погруженного в жидкость твердого тела, кавитационные ударные волны удаляют прежде всего находящиеся на ней посторонние пленки и загрязнения. На этом основана широко применяемая в промышленности ультразвуковая очистка различных материалов и изделий. Ультразвуковое облучение расплавленных металлов позволяет, например, влиять на процесс роста кристаллов и получать отливки с мелкокристаллической структурой. [c.246]

Гидростатика — раздел гидравлики, в котором изучаются законы равновесия жидкостей, а также твердых тел, полностью или частично погруженных в жидкость. [c.14]

Рассмотрим погруженное в покоящуюся жидкость твердое тело произвольной формы, объем которого V (рис. 2.16). В соответствии с уравнением (2.26) на поверхность этого тела со стороны жидкости будет действовать сила [c.33]

Гидромеханикой называется наука, изучающая движение и равновесие жидкостей, а также взаимодействие между жидкостями и твердыми телами, полностью или частично погруженными в жидкость. [c.6]

Закон Архимеда. Определим силу, действующую со стороны жидкости на твердое тело, полностью погруженное в эту жидкость. Для простоты представим, что в жидкость погружена прямоугольная призма объемом V (рис. 21.8). Силу гидростатического давления можно найти по значениям горизонтальных и вертикальных составляющих. Сумма горизонтальных составляющих Р . равна нулю, так как силы давления на боковые грани равны по величине [c.270]

В общем случае на поверхность s, погруженную в жидкость, будет действовать совокупность сил гидростатического давления, которая в соответствии с законами статики твердого тела может быть приведена к одной силе, равной главному вектору сил давления, [c.27]

Обширная библиография по погружению твердых тел в жидкость (в основном, в несжимаемую) с анализом полученных ре-зельтатов приводится в [73, 118, 244]. [c.69]

При погружении твердых тел в жидкость сила сопротивления возрастает до тех пор, пока основание брьюговой струи не отрывается от поверхности тела. Дальше начинается переходный процесс (приближенная оценка переходного сопротивления для клина и конуса дана Г. В. Логвиновичем [73]), и сопротивление падает. После окончания переходного процесса за телом образуется каверна, которая до поверхностного смыкания сообщается с атмосферой через горловину, образованную брызговой струей. [c.75]

Известно, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, называемая гидростатической или архимедовой. Ее величина равна весу вытесненной телом жидкости и направлена в сторону, противоположную направлению сил тяжести. Архимедова сила имеет важное значение не только при плавании твердых тел в жидкостях и газах, но и в случаях, когда в жидкостях и газах имеются частицы с удельным весом, отличным от удельного веса среды. [c.238]

Основополагающим трудом по гидравлике считают сочинение Архимеда О плавающих телах , написанное за 250 лет до нашей эры и содержащее его известный закон о равновесии тела, погруженного в жидкость. В конце XV в. Леонардо да Винчи написал труд О движении воды в речных сооружениях , где сформулировал понятие сопротивления движению твердых тел в жидкостях, рассмотрел структуру потока и равновесие жидкостей в сообщающихся сосудах. В 1586 г. С. Стевин опубликовал книгу Начало гидростатики , где впервые дал определение силы давления жидкости на дно и стенки сосудов. В 1612 г. Галилей создал трактат Рассуждение о телах, пребывающих в воде, и тех, которые в ней движутся , в котором описал условия плавания тел, В 1641 г. его ученик Э. Торричелли вывел закономерности истечения жидкости из отверстий. В 1661 г. Б. Паскаль сформулировал закон изменения давления в жидкостях, а в 1687 г. И. Ньютоном были установлены основные закономерности внутреннего трения в жидкости. Эти ранние работы были посвящены отдельным вопросам гидравлики и только в XVIII в. трудами членов Российской Академии наук М. В. Ломоносова, Д. Бернулли, Л. Эйлера гидравлика сформировалась, как самостоятельная наука. [c.7]

Заметим, что сформулированная задача эквивалентна задаче об ударе твердым телом с передним плоским срезом в виде длинного прямоугольника шириной 2Ь (форма решения для этого случая приводится в 13 там же рассматриваются более сложные задачи погружения твердых тел в сжимаемую жидкость). Ее решение впервые было получено Л. А. Галиным [20] причём для определения потенциала ф использовалась формула, применяемая при анализе обтекания сверхзвуковым потоком газа слабоизогнутого крыла прямоугольной формы в плане. В [20] найден также закон движения пластины в начальный момент времени после удара. [c.64]

Для определения поверхностных сип, действующих со стороны неподвижной жидкости на тела, погруженные в нее и покоящиеся относительно жидкости, необходимо найти сумму элементарных сил давления F = piAAj, действующих на поверхность тела. Метод подсчета такой суммы основан на независимости поверхностных сил от вещества, из которого состоит тело. Это позволяет мысленно заменить погруженное твердое тело жидким 1елом такой же формы и размера, состоящим из той же жидкости, что и остальной объем, Поверхностные силы при такой замене не изменятся, а условие равновесия погруженного жидкого тела массы т под действием поверхностных сил и силы тяжести, приложенной к центру масс жидкого тела, очевидно [c.54]

Дальнейшие исследования по входу твердых тел в несжимаемую жидкость приводят Ф. 1VI. Бородич [9, 10] (произвольные тупые тела), Л. М. Дыхта [35] (плоский круговой контур), Б. С. Чекин [68] (клин — автомодельная задача о косом входе), J.-L. Armand и R. ointe [75] (цилиндр). В последней работе дан сравнительный анализ известных аналитических, численных и экспериментальных результатов по вертикальному погружению в несжимаемую жидкость жесткого цилиндра (плоская задача). На основании асимптотического подхода получена формула для результирующей гидродинамической силы, расчеты по которой согласуются с экспериментальными данными. [c.396]

Развитие новых разностных схем, обладающих более высокой точностью и позволяющих рассчитывать ударный процесс до больших времен, дано в работах А. В. Чечнева [69], В. Г. Баженова, А. В. Кочеткова, С. В. Крылова и А. Г. Угодчикова [3], Н. И. Дробышевского [34], а также в монографии А. Г. Горшкова и Д. В. Тарлаковского [31]. В первой из них схема конструируется на основе лагранжево-эйлерова подхода. В качестве приложения рассмотрена задача об ударе пластины и диска конечной массы о поверхность жидкости. Во второй работе исследовано проникание с постоянной скоростью конечного твердого конуса, а в третьей — погружение цилиндра под углом к свободной поверхности. Развитие метода конечных элементов для исследования проникания твердых тел в сжимаемую жидкость дано в работах Г. Г. Шахверди [71, 73]. [c.397]

Сила давления жидкости на погруженное в нее твердое тело (рис. IV—4) складывается из вертикальной еилыР,, [c.78]

Сила давления жидкости на погруженное в нее твердое тело (рис. IV—8) складывается из вертикальной (архимедовой) силы Р == f gV и радиальной (центростремительной) силы Ри = рч)-/ К, где г — расстояние от оси вращения до центра инерцип вытесненного телом объема V жидкости результирующая сила Р = Р + Р . [c.80]

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]

Движение, возникающее в вязкой жидкости при колебаниях погруженных в нее твердых тел, обладает рядом характерных особенностей. Для изучения этих особенностей удобно начать с рассмотрения простого типичного примера (G. G. Stokes, 1851). Пусть несжимаемая жидкость соприкасается с неограниченней плоской поверхностью, совершающей (в своей плоскости) простое гармоническое колебательное движение с частотой ш. Требуется определить возникающее при этом в жидкости движение. [c.121]

Процессы теплопередачи в жидкости осложняются по сравнению с теплопередачей в твердых телах возможностью движения жидкости. Погруженное в движущуюся жидкость нагретое тело охлал<дается значительно быстрее, чем в неиодвилсной жидкости, где теплопередача происходит только с помощью процессов теплоироводности. О движении неравномерно нагретой жидкости говорят как о конвекции. [c.292]

В силу потенцизльности сверхтекучее движение жидкости не оказывает никакой сплы на стационарно обтекаемое твердое тело (парадокс Даламбера см. 11). Напротив, нормальное движение приводит к возникновению действующей на обтекаемое тело силы сопротивления. Если движение жидкости таково, что сверхтекучий и нормальный потоки массы взаимно компенсируются, то мы получим весьма своеобразную картину на погруженное в гелий II тело будет действовать сила, в то время как никакого суммарного переноса массы жидкости нет. [c.709]

Уравнение (1.61) выражает закон Архимеда на твердое тело, погруженное в покоящуюся жидкость, действует сила гидростатического давления, равная весу жидкости в объеме тела, направленная вертикально вверх и проходящая через центр тяжести тела. Силу часто называют выталкивающей, или архимедовой силой. [c.59]

Сила давления жидкости на погруженное в нее твердое тело (рис. 4-4) складывается из вертикальной архимедовой силы Рц —обусловленной весомогтьк) жидкости, и силы P = paV, обусловленной инертно тг,ю жидкости и направленной вдоль вектора [c.81]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...