Течение. Линии тока. Трубка тока. Стационарное движение. Уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости. Уравнение Бернулли.

Движение жидкости называют течением, а совокупность частиц движущейся жидкости потоком.

Графически движение жидкостей изображается с помощью линий тока. Линии, в каждой точке которых касательная совпадает с вектором скорости частиц жидкости, называются линиями тока. Линии тока проводятся так, чтобы густота их была больше там, где больше скорость течения жидкости, и меньше там, где жидкость течет медленнее.

Таким образом, по картине линий тока можно судить о направлении и модуле скорости в разных точках пространства, т. е. можно определить состояние движения жидкостей.

Трубка тока – часть жидкости, ограниченная линиями тока.

Стационарное (установившееся) движение – движение жидкости, когда форма и расположение линий тока, а также значения скоростей в каждой её точке со временем не изменяются.

Несжимаемая жидкость – жидкость, плотность которой сохраняется при изменении давления.

Произведение скорости течения несжимаемой жидкости на поперечное сечение трубки есть величина постоянная для данной трубки тока. Это уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости.

Уравнение Бернулли

Уравнение Бернулли – выражение закона сохранения энергии применительно к установившемуся течению идеальной жидкости. Оно хорошо выполняется и для реальных жидкостей, внутреннее трение которых не очень велико.

Величина p в формуле называется статическим давлением, величина ρ v²/2 – динамическим давлением, - гидростатическое давление.

Для горизонтальной трубки тока (h1=h2) выражение принимает вид:

 

Манометр – прибор для измерения давления.

 

Вязкость жидкости. Кинематическая и динамическая вязкость. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса.

Вязкость – свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одного слоя жидкости относительно другого.

Где коэффициент пропорциональности η («эта»), зависящий от природы жидкости, называется динамической вязкостью. Динамическую вязкость (η ) обычно выражают в пуазах (пз).

Градиент скорости - физическая величина, которая показывает, как быстро изменяется скорость вдоль рассматриваемого направления.

Кинематическая вязкость жидкости:

- плотность жидкости.

Кинематическую вязкость обычно выражают в стоксах (ст).

Жидкость может течь по трубам по-разному. Различают ламинарное и турбулентное течение.

Ламинарное, когда каждый слой жидкости движется параллельно друг другу и они не смешиваются.

Турбулентное течение – движение потока, в результате которого происходит интенсивное вихреобразование и перемешивание слоёв.

Характер течения зависит от безразмерной величины, называемой числом Рейнольдса:

v – средняя скорость, d –диаметр трубы, - кинематическая вязкость

При малых значениях числа Рейнольдса (менее 1000) наблюдается ламинарное течение. От 1000 до 2000 – турбулентное.

 

Термодинамический метод исследования. Термодинамическая система. Термодинамические параметры. Термодинамический процесс. Термодинамическое равновесие. Температура.

Термодинамический метод исследования оперирует законами превращения энергии и величинами, характеризующими системы в целом (объём, давление, температура).

Термодинамическая система – совокупность макротел, которые обмениваются друг с другом энергией. Если она не обменивается энергией с внешними телами, то такая система называется замкнутой.

Каждая термодинамическая система характеризуется рядом параметров: давлением, объёмом, температурой.

Термодинамический процесс - это совокупность изменений состояний термодинамической системы при её переходе из одного состояния в другое.

Термодинамическое равновесие — состояние системы, при котором остаются неизменными по времени макроскопические величины этой системы (температура, давление, объём, энтропия) в условиях изолированности от окружающей среды.

Температура – физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия системы и определяющая направление обмена энергией между телами.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: