Основы гидростатики и гидродинамики

Гидравлика делится на гидростатику и гидродинамику. Гидростатика изучает законы равновесия жидкостей, гидродинамика законы движения жидкостей.

Знание основных законов гидравлики необходимо при разработке систем водоснабжения и канализации, гидротехники и мелиорации, гидроэнергетики и водного транспорта. Основные законы гидравлики используют и в пожарном деле при изучении условий транспортировки воды по трубам и пожарным рукавам, создании дальнобойных и распыленных водяных струй, эксплуатация пожарных насосов, водоемов и др.
Основные физические свойства жидкостей

Основными физическими свойствами жидкостей являются: плотность, удельный вес, вязкость и сжимаемость.

Удельный вес у - это физическая величина, характеризующая распределение силы тяжести о по объему ф:здесь и далее размернрсть приводится в системе сп, а в скобках в технической системе мкгсс

Где #=9,81 м/с² - ускорение силы тяжести.

Удельный вес и плотность жидкости зависят от температуры. Известно, что удельный вес воды имеет максимальное значение при 4° с и уменьшается при колебаниях температуры в любую сторону. Однако эти изменения удельного веса воды довольно незначительны и в практических расчетах его можно принимать постоянным.

Величины плотности р и удельного веса у для некоторых жидкостей приведены.

I и 1 костью называется свойство жидкости оказн. Сопротивление относительному сдвигу своих частиц м результате внутримолекулярного движения жидкости. Оно пронилнстея и том, что при перемещении одних слоен жидкости по отношению к другим в ней возникают силы трения. Эти силы обусловливают то, что слой жидкости, движущийся быстрее, увлекает слой жидкости, днижущийся медленнее, и наоборот.

Для пояснения сущности вязкости жидкостей рассмотрим пример движения жидкости параллельными.ноямн. Пусть скорость движения какого-либо той равна v, а скорость соседнего слоя больше на величину. Расстояние между осями этих слоев равноогдн величина, называемая градиентом скорости, будет характеризовать изменение скорости, приходящееся на единицу длины расстояния между слоями.

Ньютон установил, что сила трения т, приходящаяся на единицу площади, прямо пропорциональна вязкости и градиенту скорости, т. Е.

Где (л - динамический коэффициент вязкости, количественно характеризующий вязкость жидкости.

В международной системе единиц (си) динамический коэффициент вязкости выражается в н-с/м², или па-с, а в технической - в кгс-с/м².

В гидравлике наряду с динамическим коэффициентом вязкости часто пользуются отношением его к плотности жидкости, называемым кинематическим коэффициентом вязкости, м²/с;

Вязкость зависит от вида жидкости и ее температуры. В табл. 2 даны значения кинематического коэффициента вязкости v для воды при различной температуре.

Сжимаемостью называется свойство жидкости изменять свой объем при изменении давления. Сжимаемость воды весьма незначительна. Так, например, чтобы уменьшить объем воды на 1%, нужно увеличить действующее на нее давление на 20 мпа (200 кгс/см²), поэтому в большинстве случаев сжимаемость воды не учитывают. При аналитических исследованиях в гидравлике часто пользуются понятием идеальной жидкости. Это воображаемая жидкость, которой присущи: а) абсолютное несопротивление разрыву; б) абсолютная несжимаемость; в) абсолютная текучесть или полное отсутствие вязкости