Основные свойства жидкости.

Гидромеханика рассматривает равновесие и движение деформируемых тел, непрерывно заполняющих пространство и образующих сжимаемую среду. В механике жидкости и газа объектом изучения являются жидкие и газообразные вещества, отличающиеся от твердых тел тем, что не имеют определенной формы, а принимают ее в соответствии с внешними условиями.

Основное свойство жидкой среды - текучесть, т.е. способность под действием малых сил принимать любую форму без нарушения своей структуры. В механике жидкости и газов принимают общую физическую модель, в основе которой лежит гипотеза сплошности (механика жидкостей и газов рассматривается с использованием макроскопического масштаба, намного превышающего расстояние между молекулами вещества) . Жидкая среда принимается непрерывной, выделенной областью пространства, а все характеризующие ее поведение величины описываются непрерывными функциями в выбранных координатах и времени.

1. Плотность жидкости (ρ) –масса жидкости заключенная в ед. объеме.

Для однородной жидкости ,m-масса жидкости в объеме V; удельный вес γ  ; G-вес жидкости в объеме V , g- ускорение свободного падения.

2. Вязкость жидкости – свойство жидкости сопротивляться сдвигу (скольжению ее слоев). Это свойство проявляется в том, что в жидкости возникают касательные напряжения.

При течении вязкой жидкости вдоль твердой стенки происходит торможение потока, обусловленное вязкостью. Скорость V уменьшается с уменьшением расстояния у от стенки до нуля.

V=0 при у= 0  А между слоями происходит проскальзывание и возникают касательные напряжение τ.

        Касательные напряжения зависят от ее рода и характера течения. При слоистом течении согласно гипотезе Ньютона касательные напряжения прямо пропорциональны предмету скорости. , μ- коэффициент пропорциональности, наз. динамическая вязкость жидкости.

Разделяют сдвиговую и объемную вязкость .Сдвиговая вязкость среды характеризует способность жидкости оказывать сопротивление движению ее слоев относительно друг друга

3. Сжимаемость – способность жидкости (газа) изменять свой объем при изменении давления. Она характеризуется коэффициентом объемного сжатия   Величину, обратную коэффициенту объемного сжатия, называют модулем объемной упругости среды   Состояние жидкого или газообразного вещества определяют с помощью давления  и плотности. Уравнение состояния жидкой среды имеет вид:

Для совершенного газа  - уравнение Клапейрона. В большинстве случаев жидкости можно считать несжимаемыми, т.е. принимать их плотность не зависящей от давления. Но при очень высоких давлениях и упругих колебаниях сжимаемость жидкостей следует учитывать. Различают адиабатный и изотермический модуль упругости. Первый больше второго приблизительно в 1,5 раза и проявляется при быстротечных процессах сжатия жидкости без теплообмена.