Гидроаэромеханика - это наука, изучающая механические свойства жидкостей и газов, их движение и движение твердых тел в них
Гидроаэростатика (жидкость или газ находится в покое или их скорость очень мала)
Гидроаэродинамика (движение жидкостей и газов и движение твердых тел в них)
Архимед
Э. Торричелли
Б. Паскаль
Д. Бернулли
С.П. Королев
В простейшей модели жидкость (или газ) предполагаются несжимаемыми и идеальными (то есть без внутреннего трения между движущимися слоями).
Модель
При движении идеальной жидкости не происходит превращения механической энергии во внутреннюю, поэтому выполняется
закон сохранения механической энергии .
Закон сохранения механической энергии
Уравнение Бернулли
для стационарного потока идеальной и несжимаемой жидкости
1738 г.
частицы жидкости перемещаются по неизменным во времени траекториям, которые называются линиями тока
возникают только при достаточно малых скоростях движения жидкости
не образуются вихри
За промежуток времени Δ t жидкость в трубе сечением S 1 переместится на l 1 = υ 1 Δ t , а в трубе сечением S 2 – на l 2 = υ 2 Δ t , где υ 1 и υ 2 – скорости частиц жидкости в трубах.
Условие несжимаемости записывается в виде:
Δ V = l 1 S 1 = l 2 S 2 или υ 1 S 1 = υ 1 S 1 .
Здесь Δ V – объем жидкости, протекшей через сечения S 1 и S 2 .
При перемещении жидкости силы давления совершают работу.
Работа Δ A сил давления равна изменению потенциальной энергии упругой деформации жидкости, взятому с обратным знаком.
Δ A = p 1 S 1 l 1 – p 2 S 2 l 2 =
= p 1 S 1 υ 1 Δ t – p 2 S 2 υ 2 Δ t = ( p 1 – p 2 ) Δ V
E 2 – E 1 = Δ A = ( p 1 – p 2 )Δ V
E 1 и E 2 – полные механические энергии
Δ m = ρΔ V
уравнение Бернулли
Следствия из уравнения Бернулли
Давление в жидкости, текущей по горизонтальной трубе переменного сечения, больше в тех сечениях потока, в которых скорость ее движения меньше, и наоборот, давление меньше в тех сечениях, в которых скорость больше.
Если h 1 = h 2
Несжимаемая жидкость течет по горизонтальной трубе с переменным сечением (см. рис.). В каком сечении скорость стационарного движения жидкости наибольшая?
В сечении I.
В сечении II.
В сечении III.
Во всех сечениях скорость одинакова.
Несжимаемая жидкость течет по горизонтальной трубе с переменным сечением (см. рис.). В каком сечении статическое давление жидкости наибольшее?
В сечении I.
В сечении II.
В сечении III.
Во всех сечениях скорость одинакова.
Закончите фразу «Давление, производимое на жидкость или газ» oдним из приведенных ниже ответов:
передается по направлению действующей силы;
передается в сторону, противоположную действующей силы;
передается по всем направлениям;
передается по всем направлениям одинаково.
Через трубу переменного сечения без трения протекает жидкость. В каком сечении трубы скорость течения жидкости наибольшая?