1 0. Физический смысл основного уравнения гидростатики. Эпюры гидростатического давления.

удельная работа (на единицу веса)

Пьезометрический напор выражает удельную работу, которую могло бы совершить давление.

Z выражает удельную потерю энергии.

Таким образом в основном уравнении гидростатики утверждается , что сумма удельных энергий давлений и положения для всех точек объёма постоянна.

Эпюры гидростатического давления:

а) б)

11.Сила давления на плоский стержень. Положение центра давления.

Центром давления называют точку приложения результирующей силы давления жидкости(газа).

Теорема гидростатики:

Момент результирующей силы равен сумме моментов сил её составляющих.

Центр давления всегда расположен ниже центра тяжести , исключение составляет случай давления жидкости на дно ( горизонтальную стенку), тогда координаты совпадают.

12. Сила давления на криволинейную поверхность.

О пределим силу давления жидкости по заданному направлению .

Проведем цилиндрическую поверхность через контур АВ. Крышки параллельны заданному направлению и пересечем плоскостью А’В’ нормальной к заданному направлению.

Образованный объём (заштрихованный) называется телом давления.

Рассмотрим равновесие выделенного объема – тела давления.

Уравнение равновесия имеет вид:

Распишем данное выражение:

Определим давления жидкости на вертикали и горизонтали:

а) б)

13. Закон Архимеда

На тело погруженное в жидкость действует выталкивающая сила ( сила Архимеда ) численно равная весу жидкости , вытесненной этим телом.

14. Гидродинамика. Виды движения жидкости . Основные понятия : живое сечение , смоченный периметр, гидравлический радиус и диаметр.

Гидродинамика – это раздел гидравлики в котором изучают законы движения реальной жидкости и ее взаимодействия с твердыми телами.

Идеальная жидкость – это невязкая жидкость.

Давление движущейся идеальной жидкости всегда направлено по нормали к поверхности , обладает свойством изотропности.

Течение жидкости может быть установившимся(стационарным) и неустановившимся (нестационареым).

Установившимся наз течение жидкости неизменное во времени , при котором давление и скорости являются функциями координат и не зависят от времени.

У становившееся движение в частном случае может быть равномерным , когда скорость каждой частицы не изменяется с изменением координат. Поле скоростей равномерно вдоль потока.

При неустановившемся движении фазовые координаты являются функциями координат точки и времени.

Пример неустановившегося движения: Включение фрикционной муфты , срабатывание любого гидропривода, подъем стрелы погрузчика.

Линия потока – это кривая в каждой точке которой вектор скорости в данный момент времени направлен по касательной причем каждая последующая частица линии тока расположена на направлении вектора скорости предыдущей.

Траекторией наз. Путь описанный частицей в пространстве. Для установившегося движения линия тока и траектория совпадают.

Трубкой тока называется трубчатая поверхность образованная линиями тока , проходящими через две точки бесконечно малого замкнутого контура, причем все его точки принадлежат различным линиям тока. Жидкость движущаяся внутри трубки тока наз. Элементарной струйкой.

Потоком жидкости наз. Совокупность элементарных струек, движущихся в данных границах . Потоки имеющие свободную поверхность наз.безнапорными. Потоки не имеющие свободной поверхности и движущиеся главным образом под воздействием давления наз. Напорными.

Живым сечением(S) называется поверхность проведенная в границах потока и перпендикулярная ко всем линиям тока.

Смоченный период(æ) – это часть периметра живого сечения , соприкосающаяся с ограждающими стенками.

Гидравлический диаметр D=4S/ æ;

Гидравлический радиус R=D/4=S/æ;

Понятия гидравлический диаметр и радиус используются при расчетах трубопроводов некруглого сечения.