Felületek egyenlő nyomású
Amint azt a fentiekben megjegyeztük, a felület minden pontján, ahol a nyomás ugyanaz, az úgynevezett vízszintes felületen vagy a felület egyenlő nyomást. Ha egyenetlen vagy nem egyenes vonalú mozgás a folyadék részecskék kivéve gravitációs törvény is a tehetetlenségi erő, és ha időben állandó, a folyadék vállal egy új egyensúlyi helyzetben. Ezt a folyadékot az úgynevezett egyensúly viszonylagos nyugalom.
Vegyünk két példát a viszonylagos nyugalom.
Az első példában, definiálunk egy sík felületre, hogy a folyadék a tartályban, miközben a tartály mozog vízszintesen haladjon állandó gyorsulással egy (2.6 ábra).
2.6 ábra - Mozgás a tartály, hogy a gyorsítási
Mindegyik folyékony részecskék tömegét m kell alkalmazni ebben az esetben a tömege G = mg, és a tehetetlenségi erő Pu. ma egyenlő nagyságú. A kapott Ezen erők arra irányul, hogy a függőleges szögben # 945;, melynek tangense
Mivel a szabad felület, mivel a felület egyenlő nyomás kell a szokásos, hogy az említett eredő erő, ez ebben az esetben már nincs jelen egy vízszintes síkban, és szögben ferde # 945; a horizonton. Tekintettel arra, hogy az értéke ez a szög függ csak a gyorsulás, arra a következtetésre jutunk, hogy a helyzet a szabad felület nem függ a folyadék természetétől található a tank. Bármely más vízszintes felületen a folyadék is egy olyan síkban, hogy a horizont szögben # 945;. Ha a mozgás a tartály nem egységesen gyorsítani és ravnozamedlennym, az irányt a gyorsulás meg kell fordítani, és a lejtőn a szabad felület alkalmazható lenne a másik oldalon (lásd. 2.6 ábra, szaggatott vonal).
A rendszer egy másik, úgy a gyakori esetben a gyakorlatban, a relatív folyadék nyugalmi forgó hajók (például a szeparátorok és centrifugák szétválasztására használnak folyadékok). Ebben az esetben a (2.7 ábra) a bármely olyan folyadék részecske annak viszonylagos egyensúlyt tömege erők: a gravitációs erő G = mg és a centrifugális erő Pu = m # 969; 2 r. ahol r - távolság a részecske a forgástengely, és # 969; - szögletes forgási sebessége a hajó.
2.7 ábra - kapcsolja a tartály folyadékkal
A folyadék felszínén is kell normális, hogy minden egyes pont egy nagysága ezen erők eredője, és bevezetni Ra forgási paraboloid. Az ábrából találunk
Másrészt:
ahol z - koordinálja a kérdéses pont. Így jutunk:
vagy integrálása után
A AOB metszéspontja a forgástengellyel r = 0, Z = h = C, így van véglegesen
azaz AOB görbe parabola, és a szabad folyadék felszínén a paraboloid. A azonos alakú és a másik sík felületen.
Jog meghatározására a nyomás változása a forgó folyadék a sugara, és a magassági függvény osztja egy függőleges hengeres folyadék térfogatának egy bázissal formájában elemi vízszintes területen dS (M pont) egy tetszőleges r sugarú és magassága Z és írni annak az egyensúlyi állapotot a függőleges irányban. Tekintettel (2.6) van
Miután a vágások van:
Ez azt jelenti, hogy a nyomás arányosan növekszik az R sugár és arányosan csökken a magasság z.
Hidrodinamika - hidraulika rész, amely tanulmányozta a törvényi folyadék mozgás és kölcsönhatása a rögzített és a mozgatható felületek.
Ha külön részecskék egy tökéletesen merev test mereven össze van kötve, egy mozgó folyékony közegben, például kötések hiányoznak. Fluid Motion áll egy rendkívül összetett mozgását az egyes molekulák.
Alapfogalmak mozgást
nappali rész # 969; (M²) nevezzük keresztmetszeti áramlási merőleges az áramlás irányára. Például, a nyitott terület a cső - a kört (a 3.1 ábra a); szelep nyitott terület - egy gyűrű változó belső átmérője (3.1 ábra, b).
3.1 ábra - Living szakasz: és - cső, - egy szelepet
nedvesített kerület # 967; ( „Chi”) - egy része a nappali-keresztmetszeti kerületét határolják szilárd falak (3.2 ábra, kiemelve a vastag vonal).
3.2 ábra - nedvesített kerület
Egy kör alakú cső:
Ha a szöget radiánban vagy
Az áramlási sebesség Q - V. folyadék mennyisége áramló időegység t a nyitott területet # 969;.
Az átlagos áramlási sebességét # 965; - folyadék sebessége, meghatározza az arány a Q térfogatáram a keresztmetszeti területe az élő # 969;
Mivel a mozgásának sebességét különböző folyadék részecskék egymástól különböző, így a sebesség a mozgás és átlagoltuk. Egy kör alakú cső, mint például a cső tengelyére maximális sebességet, mivel a cső fala nulla.
A hidraulikus sugara áramlási R - nyitott terület aránya a nedvesített kerület
A fluidum áramlás lehet folyamatos és bizonytalan. Steady mozgás egy mozgás a folyadék, ahol a csatorna ezen a ponton a nyomás és sebesség nem változik az idővel
Motion ahol a sebesség és a nyomás változik nemcsak a térkoordináták, hanem az időben, az úgynevezett bizonytalan vagy nem stacionárius
egy aktuális sor (használt tranziens mozgás) egy görbe minden egyes pontja, amely a sebességvektor egy adott időpontban van tangenciálisan irányított.
Csőáram - hengerpalástján kialakított jelenlegi vonalak végtelen kis keresztmetszetű. Egy részét adatfolyam tartozékait belül az áramlási cső nevezzük elemi folyam.
3.3 ábra - AC Line és csepegtető
A fluidum áramlás lehet nyomás és a gravitáció. Nyomás alatt van a zárt ágy nélkül szabad felületet. Nyomás ott a csövek megnövelt (csökkentett nyomáson). Nem nyomás - áramlás szabad felületén, amely megfigyelhető a nyílt folyók (folyók, nyitott csatornák, tálcák, stb). Ebben persze csak a túlnyomásos áramlási tartják.
Ábra 3.4 - Cső változó átmérőjű, állandó sebességgel
A megmaradási törvénye az anyag és az állandóság az áramlás kontinuitási egyenlet a következőképpen trendeket. Ábrázoljuk élő cső változó keresztmetszetű (3.4 ábra). A folyadék áramlását a csövön annak bármely keresztmetszete állandó, azaz a Q1 = Q2 = const. ahonnan
Így, ha a cső áramlás folyamatos és megszakítatlan folytonosságát egyenlet: