Задачи гидравлики и аэродинамики. Исторический путь развития механики жидкости и газа.
МЕХА́НИКА ЖИ́ДКОСТИ И ГА́ЗА
Добавить материал
Главная страница Содержание Введение Основы гидростатики Основы гидродинамики Гидравлические сопротивления Истечние жидкости из отверстий, насадков и из-под затворов Гидравлический расчет простых трубопроводов Гидравлические машины Список литературы Лекция 1. Разделы гидромеханики Гидравлика техническая механика жидкости - прикладная часть гидромеханики, которая использует те или иные допущения для решения практических задач. Она обладает сравнительно простыми методиками расчета по сравнению с теоретической механикой жидкости, где применяется сложный математический аппарат. Однако гидравлика дает достаточную для технических приложений характеристику рассматриваемых явлений. Краткая история развития гидравлики Исторически гидравлика является одной из самых древних наук в мире. Археологические исследования показывают, что еще за лет до нашей эры в Китае, а затем в других странах древнего мира найдены описания устройства различных гидравлических сооружений, представленные в виде рисунков первых чертежей. Естественно, что никаких расчетов этих сооружений не производилось, и все они были построены на основании практических навыков и правил. Первые указания о научном подходе к решению гидравлических задач относятся к году до н. Потом на протяжении лет особых изменений гидравлика не получала. Наука в то время почти совсем не развивалась, образовался своего рода застой. И только в XVI-XVII веках нашей эры в эпоху Возрождения, или как говорят историки Ренессанса, появились работы Галилея, Леонардо да Винчи, Паскаля, Ньютона, которые положили серьезное основание для дальнейшего совершенствования гидравлики как науки. Однако только основополагающие работы академиков Петербургской академии наук Даниила Бернулли и Леонарда Эйлера живших в XVIII веке, создали прочный фундамент, на котором основывается современная гидравлика. В XIX-XX веках существенный вклад в гидродинамику внес "отец русской авиации" Николай Егорович Жуковский. Роль гидравлики в современном машиностроении трудно переоценить. Любой автомобиль, летательный аппарат, морское судно не обходится без применения гидравлических систем. Добавим сюда строительство плотин, дамб, трубопроводов, каналов, водосливов. На производстве просто не обойтись без гидравлических прессов, способных развивать колоссальные усилия. А вот интересный факт из истории строительства Эйфелевой башни. Перед тем как окончательно установить многотонную металлоконструкцию башни на бетонные основания, ей придали строгое вертикальное положение с помощью четырех гидравлических прессов, установленных под каждую опору. Гидравлика преследует человека повсюду: Сама природа подсказала человеку устройство гидравлических систем. Сердце - насос, печень - фильтр, почки - предохранительные клапаны, кровеносные сосуды - трубопроводы, общая длина которых в человеческом организме около км. Наше сердце перекачивает за сутки 60 тонн крови это целая железнодорожная цистерна! Жидкость и силы действующие на нее Жидкостью в гидравлике называют физическое тело способное изменять свою форму при воздействии на нее сколь угодно малых сил. Различают два вида жидкостей: Капельные жидкости представляют собой жидкости в обычном, общепринятом понимании этого слова вода, нефть, керосин, масло и. Газообразные жидкости - газы, в обычных условиях представляют собой газообразные вещества воздух, кислород, азот, пропан и т. Виды жидкостей Основной отличительной особенностью капельных и газообразных жидкостей является способность сжиматься изменять объем под воздействием внешних сил. Капельные жидкости в дальнейшем просто жидкости трудно поддаются сжатию, а газообразные жидкости газы сжимаются довольно легко, то есть при воздействии небольших усилий способны изменить свой объем в несколько раз рис. Сжатие жидкостей и газов В гидравлике рассматриваются реальная и идеальная жидкости. Идеальная жидкость в отличие от реальной жидкости не обладает внутренним трением, а также трением о стенки сосудов и трубопроводов, по которым она движется. Идеальная жидкость также обладает абсолютной несжимаемостью. Такая жидкость не существует в действительности, и была придумана для облегчения и упрощения ряда теоретических выводов и исследований. На жидкость постоянно воздействуют внешние силы, которые разделяют на массовые и поверхностные. Сила тяжести в земных условиях действует на жидкость постоянно, а сила инерции только при сообщении объему жидкости ускорений положительных или отрицательных. Рассмотрим сосуд, наполненный жидкостью. Если выделить в нем бесконечно малый объем жидкости, то на этот объем будут действовать силы со стороны соседних таких же бесконечно малых объемов рис. Кроме этого на свободную поверхность жидкости действует сила атмосферного давления P атм и силы со стороны стенок сосуда. Поверхностные силы Если на жидкость действует какая-то внешняя сила, то говорят, что жидкость находится под давлением. Если давление Р отсчитывают от абсолютного нуля, то его называют абсолютным давлением Р абс. Если давление отсчитывают от атмосферного, то оно называется избыточным Р изб. Размерность давления обозначается как "Па" паскаль , "кПа" килопаскаль , "МПа" мегапаскаль. Механические характеристики и основные свойства жидкостей Основные механические характеристики Одной из основных механических характеристик жидкости является ее плотность. Плотностью жидкости называют массу жидкости заключенную в единице объема. Удельным весом называют вес единицы объема жидкости, который определяется по формуле: С увеличением температуры удельный вес жидкости уменьшается. Основные физические свойства 1. Сжимаемость - свойство жидкости изменять свой объем под действием давления. Сжимаемость жидкости характеризуется коэффициентом объемного сжатия, который определяется по формуле где V - первоначальный объем жидкости, dV - изменение этого объема, при увеличении давления на величину dP. Модуль объемной упругости не постоянен и зависит от давления и температуры. При гидравлических расчетах сжимаемостью жидкости обычно пренебрегают и считают жидкости практически несжимаемыми. Сжатие жидкостей в основном обусловлено сжатием растворенного в них газа. Сжимаемость понижает жесткость гидропривода, т. Сжимаемость может явиться причиной возникновения автоколебаний в гидросистеме, создает запаздывание в срабатывании гидроаппаратуры и исполнительных механизмах. Иногда сжимаемость жидкостей полезна - ее используют в гидравлических амортизаторах и пружинах. Характеризуется коэффициентом температурного расширения Поскольку для капельных жидкостей коэффициент температурного расширения ничтожно мал, то при практических расчетах его не учитывают. Особыми физическими опытами было показано, что покоящаяся жидкость в частности вода, ртуть иногда способна сопротивляться очень большим растягивающим усилиям. Но в обычных условиях такого не происходит, и поэтому считают, что жидкость не способна сопротивляться растягивающим усилиям. Силы поверхностного натяжения 4. Силы поверхностного натяжения - эти силы стремятся придать сферическую форму жидкости. Силы поверхностного натяжения обусловлены поверхностными силами и направлены всегда внутрь рассматриваемого объема перпендикулярно свободной поверхности жидкости. Рассмотрим бесконечно малый объем жидкости на свободной поверхности. На него будут действовать силы со стороны соседних объемов. В результате, если сложить вектора всех сил действующих на рассматриваемый объем, то суммарная составляющая сила будет направлена перпендикулярно внутрь рассматриваемого объема. Отсюда динамическая вязкость равна. При течении вязкой жидкости вдоль твердой стенки происходит торможение потока, обусловленное вязкостью рис. Скорость уменьшается по мере уменьшения расстояния y от стенки. Отношение динамического коэффициента вязкости к плотности жидкости называется кинематическим коэффициентом вязкости: Процесс определения вязкости называется вискозиметрией, а приборы, которыми она определяется вискозиметрами. Помимо оценки вязкости с помощью динамического и кинематического коэффициентов пользуются условной вязкостью - градусы Энглера Е. Для пересчета градусов Энглера в стоксы для минеральных масел применяется формула Таким образом, для оценки вязкости жидкости можно использовать три величины, которые связаны межу собой Рис. Способы оценки вязкости жидкости Вязкость жидкости зависит от температуры и от давления. При повышении температуры вязкость жидкости уменьшается и наоборот. У газов наблюдается обратное явление: Выделение воздуха из рабочей жидкости при падении давления может вызвать пенообразование. На интенсивность пенообразования оказывает влияние содержащаяся в рабочей жидкости вода: Образование и стойкость пены зависят от типа рабочей жидкости, от ее температуры и размеров пузырьков, от материалов и покрытий гидроаппаратуры. Особенно пенообразование происходит интенсивно в загрязненных жидкостях и бывших в эксплуатации. При температуре жидкости свыше 70 С происходит быстрый спад пены. Химическая и механическая стойкость. Характеризует способность жидкости сохранять свои первоначальные физические свойства при эксплуатации и хранении. Окисление жидкости сопровождается выпадением из нее смол и шлаков, которые откладываются на поверхности элементов гидропривода в виде твердого налета. Снижается вязкость и изменяется цвет жидкости. Продукты окисления вызывают коррозию металлов и уменьшают надежность работы гидроаппаратуры. Налет вызывает заклинивание подвижных соединений, плунжерных пар, дросселирующих отверстий, разрушение уплотнений и разгерметизацию гидросистемы. Совместимость рабочих жидкостей с конструкционными материалами и особенно с материалами уплотнений имеет очень большое значение. Рабочие жидкости на нефтяной основе совместимы со всеми металлами, применяемыми в гидромашиностроении, и плохо совместимы с уплотнениями, изготовленными из синтетической резины и из кожи. Синтетические рабочие жидкости плохо совмещаются с некоторыми конструкционными материалами и не совместимы с уплотнениями из маслостойкой резины. Испаряемость свойственна всем капельным жидкостям, однако интенсивность испарения неодинакова у различных жидкостей и зависит от условий в которых она находится: Растворимость газов в жидкостях характеризуется объемом растворенного газа в единице объема жидкости и определяется по закону Генри: Коэффициент k имеет следующие значения при 20 С: При понижении давления выделяется растворимый в жидкости газ. Это явление может отрицательно сказываться на работе гидросистем. Главная страница Содержание Введение Основы гидростатики Основы гидродинамики Гидравлические сопротивления Истечние жидкости из отверстий, насадков и из-под затворов Гидравлический расчет простых трубопроводов Гидравлические машины Список литературы. Обычно для определения давления жидкости, вызванного воздействием на нее поверхностных сил, применяется формула.
Инструкция по пропускному режиму на строительной площадке
Как сейчас выглядят актеры сериала дикий ангел
Как обновить lumia 640 до windows 10
Остин каталог одежды тольятти
Состав цска 2013 2014 сезон
Где делают абляцию почву в москве
Должностная инструкция старшей медсестры поликлинике
Как смыть крем капсикам
Таймер для полива электронный palisad 66191 инструкция
Бетасалик инструкция по применению
Каталог женских духов новая заря
Операционный усилитель гост
Золотая корона в самаре где получить
Чсс у мужчин норма
Распродажа витринных образцов мебели москва