Жидкостью называется физическое тело, обладающее легкой подвижностью частиц, то есть текучестью. Жидкости с точки зрения физико-механических свойств разделяются на два класса - капельные жидкости (или малосжимаемые) и газы (или сжимаемые жидкости). В гидравлике изучаются капельные жидкости. Многие законы гидравлики, полученные для капельной жидкости, справедливы и для газов, когда допустимо считать газ малосжимаемым. Жидкость рассматривается в гидравлике обычно как сплошная (непрерывная), однородная и изотропная среда, обладающая одинаковыми свойствами во всех точках и по всем направлениям.
Основными физическими свойствами жидкости, базируясь на которых в гидравлике устанавливаются общие законы ее равновесия и движения, являются: 1) текучесть, 2) весомость (плотность), 3) изменяемость объема и 4) вязкость.
Текучесть – неспособность жидкости сопротивляться сколько угодно малым касательным напряжениям при статическом приложении нагрузки.
Весомость характеризуется удельным весом g (Н/м3), т. е. весом G единицы объема жидкости:
,
а также плотностью r (кг/м3) - отношением массы жидкости M к ее объему W:
.
Плотность и удельный вес связаны между собой соотношением
,
где g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.
Для пресной воды при температуре T = 2770 К r = 1000 кг/м3, g = 9810 Н/м3.
Изменяемость объема при изменении давления и при изменении температуры.
Изменяемость объема жидкости при изменении давления характеризуется коэффициентом объемного сжатия bw (1/МПа) или модулем упругости при всестороннем сжатии E0 (МПа):
,
где DW – приращение объема жидкости при изменении давления на Dp.
Для воды E0 = 2,1×103 Мпа.
Изменяемость объема жидкости при изменении температуры характеризуется коэффициентом температурного расширения bt, равным изменению относительного объема жидкости при изменении ее температуры T на 1К:
.
Вязкость жидкости – это ее способность сопротивляться сдвигу.
Она характеризуется динамическим m (Н×с/м2) и кинематическим n (м2/с) коэффициентами вязкости, которые связаны соотношением
.
С увеличением температуры жидкости ее вязкость уменьшается. Для воды при температуре T = 293 К n » 10-6 м2/c.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему