Основные физические свойства жидкости

Плотность –масса однородного вещества единичного объема:

; где m – масса , V – объём. Размерность в СИ – (кг/м3).

Относительная плотность –отношение плотности рассматриваемого вещества к плотности стандартного вещества в определенных фи­зических условиях: ; Величина безразмерная. Для капельных жидкостей в качестве стандартного вещ-ва принимают дистиллированную воду с при ; . Для жидкостей газообразных в качестве стандартного вещества принимают атмосферный воздух с при ; . Для измерения плотности в технике час­то используют приборы, называемые ареометрами.

Сжимаемость – способность жидкости изменять свой объем при изменении давления и (или) температуры.

Плотность капельных жидкостей при температуре и давлении, отличных от начальных. , где где – плотность жидкости при начальных температуре и дав­лении; ∆t и ∆р – приращения температуры и давления; и – коэффициенты температурного расширения и объемного сжатия: ; , Модуль упругости жидкости:

Оценить сжимаемость жидкости, находящейся в состоянии покоя можно по скорости распространения в ней звука (ударной волны)

где , , чем больше скорость звука, тем меньше сжимаемость.

Если жидкость движется, то оценивают сжимаемость числом Маха . При малых значениях числа Маха ( М<<1) капельная жидкость считается практически не сжимаемой.

Растворимость –это способность жидкости поглощать и растворять газы. Объем газа который растворился в жидкости до полного её насыщения –

; где k – коэф. растворимости при определенной температуре, ,

Наличие пузырьков воздуха (пены) с уменьшением плотности и увеличением сжимаемости нарушает сплошность потока и нормальную работу гидросистемы.

Парообразование –процессобразованияв жидкости пузырьков, даже полостей заполненных паром и газами,при изменении давления и темп-рыдо значений равных давлению насыщенного пара данной жидкости при данной температуре.

Кипение – процесс высвобождения газа из жидкости (пузырьки газа лопаются, пар улетучивается).

Кавитация -явление, происходящее с жидкостью, находящейся в замкнутом пространстве. Когда давление превысит давление насыщенного пара, пар почти мгновенно конденсируется, а газы растворяются в капельной жидкости. Что вызывает значительное увеличение давления в местах смыкания пузырьков ( с характерным шумом), и местное повышение температуры. Это явление вредное, вызывающее разрушение проточных частей гидромашин.

Капиллярность - способность капельной жидкости, находящейся в трубке (капилляре) подниматься выше свободной поверхности в резервуаре, образуя вогнутый мениск (если жидкость смачивает стенки трубки) или опускаться ниже свободной поверхности, образуя выпуклый мениск (если жидкость не смачивает стенки трубки). Эта способность обусловлена поверхностным натяжением жидкости и силами взаимодействия между жидкостью и стенками трубки. Высота поднятия или опускания h= ;

Где σ-поверхностное натяжение, 𝜌-плотность жидкости, (мм²)

Вязкость - свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой (сдвигу). При движении жидкости между ее соседними слоями, и стенками возникают силы внутреннего трения и вызванные ими касательные напряжения, направленные в сторону противоположную движению, что приводит к различной скорости в слоях потока и деформации (сдвигу) слоев. μ ; - динамическая вязкость равна касательному напряжению при градиенте скорости , где τ-касательное напряжение =±μ , где Т-сила внутреннего трения,

Кинематическая вязкость – ν= -это отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности. Для определения вязкости применяют прибор вискозиметр. Вязкость зависит от рода жидкости, ее температуры и давления. При повышении температуры вязкость капельных жидкостей уменьшается, а газообразных - увеличивается.