Гидростатическое давление

Семестр

Введение. Параметры жидкости (давление, вязкость, закон Ньютона для вязкости и т.д.).

Вязкость представляет собой свойство жидкости сопротивляться сдвигу (скольжению) ее слоев. Это свойство проявляется в том, что в жидкости при определенных условиях возникают касательные напряжения.

динамическийµ коэфт вязкости [ ].

= .И кинематический [м²/c].Этот коэффициент представляет собой отношение динамического коэффициента вязкости жидкости к её плотности.

Физический смысл коэффициента динамической вязкости: представляет собой работу, которую надо совершить при относительном сдвиге слоев жидкости при единичном объемном расходе.

Физический смысл коэффициента кинематической вязкости: представляет собой работу, которую надо совершить при относительном сдвиге слоев жидкости при единичном массовом расходе.

Жидкости с точки зрения механических свойств разделяются на два класса: малосжимаемые (капельные) и сжимаемые (газообразные).

2.Основы гидростатики:

Основные сведения.

Гидростатикаявляется разделом прикладной механики жидкости и газа, в котором изучаются законы равновесия жидкости.

Вследствие текучести жидкости в ней не могут действовать сосре­доточенные силы, а возможно лишь действие сил, непрерывно рас­пределенных по ее объему (массе) или по поверхности. Поэтому внешние силы, действующие на рассматриваемый объем жидкости, разделяют на массовые (объемные) и поверхностные.

Массовые силы пропорциональны массе жидкого тела или (для однородных жидкостей) его объему.

К ним относятся сила тяжести и силы инерции переносного движения, действующие на жидкость при относительном ее покое в ускоренно движущихся сосудах или при относительном движении жидкости в руслах.

К числу массовых сил относятся силы, вводимые при со­став­ле­нии уравнений движения жидкости по принципу Д’Аламбера-Ло­гран­жа¹.

Поверхностные силы проявляются на граничных поверхностях рассматриваемого жидкого тела.

Поверхностную силу, действующую нормально к какой-либо площадке, называют силой давления.

Поверхностная сила, действующая по касательной к площадке, является силой сопротивления.

Сила сопротивления проявляется только при движении жид­кости, а сила давления – как при движении, так и при покое жид­кости.

Гидростатическое давление.

Рассмотрим произвольный объем жидкости W (рис. 2.1), на­ходя­щейся в равновесии под действием внешних сил P и ограни­чен­ной поверхностью S.

Рис. 2.1.

Проведем секущую плоскость а-а, делящую объем W на две час­ти 1 и 2. Отбросим часть 1 и заменим распределенными по площади w силами Dр_i, одна из которых Dр приходится на долю площади Dw.

Напряжение сжатия s_с, возникающее при этом, определяется как частное от деления силы Dр на площадь D:

. (2.1)

Напряжение s_с принято называть средним гидростатическим дав­лением; предел отношения при Dw ® 0 называется гидро­ста­ти­ческим давлением в точке:

. (2.2)

Единица измерения давления Па.