Занятие №1 основные физические свойства жидкости общие сведения

Задачи для самостоятельного решения
2.1. Определить избыточное и абсолютное давления в точке, распо­ложенной на дне открытого резервуара (рис. 2.7), если уровень жидкости в резервуаре h - 2,0 м, плотность жидкости р = 10³ кг/м³. Атмосферное дав­ление р_лш = ОД МПа.
⁴ 2.2. Определить высоту наполнения резервуара жидкостью с отно­сительной плотностью S = 0,85 (рис. 2.7), если в точке, расположенной на дне открытого резервуара, абсолютное давление р_я6с =135 кПа. Атмо­сферное давление р_йш - 0,1 МПа.
2.3. Определить избыточное и абсолютное давления в точке b (рис. 2.8), расположенной на глубине /7 = 1,5 м, если плотность жидкости р = 800 кг/м Атмосферное давление р_йт ~ 750 мм рт. ст. Плотность рту­ти р = 1 3550 кг/м³.


Практическое занятие №-3


Гидродинамика


Общие сведения
Потоком жидкости называется движущаяся масса жидкости, ограни­ченная твердыми направляющими поверхностями, поверхностями раздела жидкостей и свободной поверхностью.
Все возможные виды движения жидкости подразделяют на две кате­гории:
- безвихревое (потенциальное) - когда вращение элементарных час­тиц жидкости отсутствует;
- вихревое - когда присутствует вращение элементарных частиц жидкости и им пренебречь нельзя.
В зависимости от движения жидкости по времени различают:
- неустановившееся (нестационарное) движение - когда скорость и в выбранной точке пространства зависит от координат х, у, z и изменяет­ся с течением времени t:




- установившееся (стационарное) движение - когда скорость и не изменяется с течением времени и зависит только от координат выбранной точки
В зависимости от геометрической формы линий тока и характера из­менения поля скоростей различают потоки:
- с равномерным движением, характеризующимся параллельностью и прямолинейностью линий тока;
ч
- с неравномерным движением, когда линии тока не являются па­раллельными прямыми, а площади живых сечений и средние скорости - переменные по длине потока.
Также потоки могут иметь:
а) плавно изменяющееся движение (угол расхождения между линия­ми тока или их кривизна малы, живые сечения принимаются плоскими);
б) резко изменяющееся движение (угол расхождения между линиями тока или их кривизна велики, живые сечения криволинейны).
В зависимости от характера границ потоки делятся на:
- напорные - со всех боковых сторон ограничены твердыми стенками;
- безнапорные - частично ограничены твердыми стенками и частич­но свободной поверхностью;
- гидравлические струи - ограничены только жидкостью или газо­вой средой, твердых границ не имеют.
Наряду с приведенными существуют и другие классификации пото­ков жидкости.
Траекторией называется линия, которую описывает частица жидко­сти при своем движении. *>
Линией тока называется кривая, в каждой точке которой в данный момент времени векторы скорости являются касательными к ней. В случае установившегося движения траектории и линии тока совпадают и неиз­менны во времени.
Трубкой тока называется совокупность линий тока, проведенных через каждую точку бесконечно малого контура.
Элементарной струйкой называется семейство (пучок) линий тока, проходящих через все точки бесконечно малой площадки dсо, которая перпендикулярна направлению движения (рис. 7.1). Элементарной струй-
кой также называется жидкость, движущаяся в трубке тока.
Поток жидкости в соот­ветствии со струйчатой моделью движения жидкости представля­ет совокупность элементарных струек.
Живым сечением потока называется поверхность, в каждой точке которой вектор скорости направлен по нормали.
• Живое сечение потока жидкости характеризуют гидравлические эле­менты (рис. 7.2):
площадь живого сечения оу . При решении инженерных задач пото­ки, как правило, бывают слабо искривленными и живое сечение в этих случаях приближенно можно принять плоским;