ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидростатическое давление. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера. Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля. Сообщающиеся сосуды. Давление жидкости на дно и стенки сосуда Гидродинамика из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 6" Капельно-жидкое и газообразное состояние вещества. Вещество в жидком состоянии характеризуется почти неограниченной подвижностью частиц и почти полным отсутствием сопротивления разрыву или изменению формы. [c.21] Различают капельно-жидкое и газообразное состояние вещества. Капельно-жидким называется состояние, отличающееся почти полной несжимаемостью тела и весьма малой его температурной расширяемостью плотность капельно-жидких тел остается почти неизменной, не зависящей от давления и температуры. [c.21] Наоборот, газообразное состояние характеризуется весьма значительной сжимаемостью и сравнительно большим коэффициентом объемного расширения вещества поэтому с изменением температуры и давления плотность газов изменяется -в широких пределах. Движение газов происходит по законам, аналогичным законам для капельных жидкостей, но до тех пор, пока скорость газового потока не достигнет определенного предела, а именно скорости звука. [c.21] Удельный вес. Вес единицы объема жидкости или газа называют удельным весом (у). [c.22] Сжимаемость. Уменьшение объема жидкости при повышении давления на ее поверхность на 1 ат называют коэффициентом сжатия. Этот коэффициент равен для воды (44-ь 47) 10 и для бензола 82 10 . [c.22] Принимая капельные жидкости практически несжимаемыми, можно в дальнейшем при всех выводах считать, что плотность их и удельный вес с изменением давления не изменяются. [c.22] Удельное давление измеряют в атмосферах (ат), миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.), в метрах или миллиметрах водяного столба (м или мм вод. ст.). При этом различают атмосферы физическую и техническую. Физическая атмосфера соответствует давлению столба ртути высотой 760 мм при 0° С или давлению столба воды высотой 10,33 м при 4° С и равна давлению 1,033 кг на 1 см поверхности. В технике для удобства вычислений принимают так называемую техническую атмосферу, равную давлению 1 /сг на 1 см поверхности или 981 ООО дин. [c.23] Приборы, служащие для измерения давления жидкостей и газов внутри трубопроводов и сосудов (манометры), обычно показывают разность между абсолютным давлением внутри сосуда и давлением атмосферы. Это давление называют избыточным и выражают в ати. Абсолютное давление (в атмосферах) равно избыточному плюс барометрическое давление (обычно 1 ат) и выражается в ата. [c.23] Раздел гидравлики, занимающийся изучением покоя и равновесия жидкостей и газов, называют гидростатикой. В случае покоя жидкости силы внутреннего трения отсутствуют и, следовательно, будучи в равновесии, масса реальной жидкости находится в условиях, близких к идеальной жидкости. Поэтому задачи на равновесие жидкостей могут быть решены с большой точностью. [c.23] Гидростатическое давление. Внутри жидкости, находящейся в равновесии, можно представить себе элементарную площадку аР. На эту площадку по нормали к ней внутрь жидкости будет действовать сила дР давления столба жидкости. Если бы эта сила была направлена под углом к элементарной площадке жидкости, на которую она действует, то ее можно было бы разложить на две составляющих направленную нормально и направленную касательно к площадке. Последняя вызвала бы перемещение элемента жидкости и вывела бы жидкость из состояния равновесия. [c.23] Силу дР, отнесенную к единице площади, т. е. называют средним гидростатическим давлением. [c.23] Однако гидростатическое давление в разных точках жидкости будет различным, в зависимости от положения этих точек в жидкости. [c.24] Давление в точках жидкости, расположенных ближе к поверхности, будет иным, чем в точках, удаленных от этой поверхности. Математически это выражается так р = Цх,у,г), т. е. гидростатическое давление является в об-шем виде функцией пространственных координат точки. [c.24] Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера. Выделим в жидкости, находящейся в равновесии, элементарный параллелепипед объемом 1/с ребрами йх,йу,с1г (рис. 1). [c.24] Согласно основному принципу стати1 и сумма проекций на оси координат всех сил, действующих на выделенный и находящийся в равновесии параллелепипед, должна быть равна нулю. [c.24] В жидкости, находящейся в покое, действуют объемные силы (силы тяжести) и силы гидростатического давления. [c.24] Суммы проекций сил на оси хну будут содержать лишь члены учитывающие изменение гидростатического давления в нап-равлении соответствующих осей, так как проекции сил тяжести в данном случае равны нулю. [c.25] Эти уравнения носят название дифференциальных ура в-нений равновесия Эйлера. Они определяют условия равновесия элементарного объема жидкости и вместе с тем показывают правильность приведенного выше важного положения гидростатики о том,, что гидростатическое давление в произвольно взятой точке жидкости не-зависит от выбранного направления. [c.25] Указанные уравнения выведены при условии, что элементарный-объем жидкости находится под действием силы тяжести, направленной параллельно оси г. [c.25] В том случае, когда сила тяжести направлена под некоторым углом к осям координат, она будет проектироваться также и на оси хну-и в уравнения (1—5) и (1—5а) войдут величины проекции этой силы. [c.25] Вернуться к основной статье