- •Моделі рідини. Сили які діють на рідину.
- •2. Фізичні властивості рідини
- •3. Вплив тиску та температури на в-сті рідини
- •4. Гідростатичний тиск і його властивості
- •5. Гідростатичний тиск, його розмірність. Системи відліку тиску і прилади для вимірювання.
- •9. Рівномірне обертання посудини з рідиною навколо вертикальної осі
- •18. Визначення вертикальної складової тиску на криволінійну поверхню
Моделі рідини. Сили які діють на рідину.
Ідеальна рідина – рідина яка не чинить опору під час руху
τ=0 , μ=0
Реальна рідина – враховує в’язкі властивості рідини:
-Ньютоніські
-Не Ньютоніські
τ = μ(dU/dy)h n>1 динамічна
τ= τ0+ μ(dU/dy) -вязкопластична n<1 псевдопластична
τ0 – гранична напруга зсуву
Сили які діють на рідину
-Поверхневі сили
-Масові сили
Величина поверхневих сил пропорційна площі поверхні на яку вони діють
σ=lim (Fпов /S) ; Па
ρ->0
f=lim(Fпов /m) ; м/с2
m->0
2. Фізичні властивості рідини
1.Густина
ρ = m/V (кг/м3)
2. Питома вага
γ = G/V=mg/V=ρ*g (H/м3)
3. Питомий об’єм
υ = V/m=1/ρ (м3/кг)
4. Динамічна в’язкість
μ = ν* ρ (кг/м*с)
5. Кінематична в’язкість
ν = μ/ ρ (м2/с)
6. Формула Пуазеля (лише для води)
νt = 0.0178/(1+0.0337t+0.000221t2) (см2/с)
7. Формула Філонова (нафта, нафтопродукти)
νt = νt0*e-U(t-t0)
U – коефіцієнт крутизни віскограми
U = (ln(νt1/νt2))/(t2 – t1) (1/ oC)
3. Вплив тиску та температури на в-сті рідини
Рідина — конденсований агрегатний стан речовини, проміжний між твердим та газоподібним.
Об'єм рідини залежить від температури і тиску і є постійним за даних умов.
Зазвичай рідини розширюються при нагріванні та звужуються при охолоджуванні.
Зміна об'єму рідини може відбуватись або в результаті зміни тиску (ця властивість має назву «стисливість»), або в результаті зміни температури (теплове розширення/стиснення).
Cтисливість крапельних рідин під дією тиску характеризується коефіцієнтом об’ємного тиску bW , який являє собою відносну зміну об’єму рідини на одиниц. зміни тиску,
де W – початковий об’єм рідини, – зміна цього об’єму при збільшенні тиску на величину . ρp = ρ0/(1+βp ∆P) Враховуючи відносну малість тисків, що зустрічаються в реаліях допускають, що рідина стискається за законом Гука (по лінійній залежності).
V = Vo (1+ βt) )
Густина в залежності від температури
ρt = ρ0/(1+βt ∆t) - ф-ла Менделеєва ∆t = t - t0
Температурне розширення крапельних рідин характеризується коефіцієнтом температурного розширення , °С –1 або К–1 , який виражає відноснy зміну об’єму рідини при зміні температури на 1°С (1 К) де – зміна об’єму, яка відповідає зміні температури на величину
Властивість рідин змінювати густину (питому вагу) при зміні температури широко використовується для створення природної циркуляції в котлах, опалювальних системах, для видалення продуктів спалювання тощо. Динамічна в’язкість залежить від фізичних властивостей рідини і її температури.