- •1. Предмет аэрогидромеханики, ее структура и методы. Теоретические модели жидкости и газа в аэрогидромеханике,
- •Жидкость и газ с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Принципиальные (основные) в аэрогидромеханике параметры состояния жидкости и газа.
- •Плотность жидкости. Силы и напряжения, действующие в жидкости.
- •Вязкость. Сдвиговая вязкость с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Свойство прилипания жидкости. Закон вязкого трения Ньютона. Зависимость вязкости от температуры и давления.
- •Ньютоновские и неньютоновские жидкости и их законы вязкого трения.
- •Изолированная и замкнутая система. Химическое, динамическое, тепловое и термодинамическое равновесие изолированной системы. Время релаксации. Равновесный процесс.
- •7 Результаты смешивания веществ. Понятия химического соединения, раствора, дисперсной системы, механической смеси. Растворимость и ее мерз.
- •Напряженное состояние покоящейся жидкости.
- •Гидростатическое давление и его виды. Поле давления. Поверхность равного давления и плоскость уровня.
- •Сжимаемость жидкостей и газов. Коэффициент объемного сжатия и модуль объемной' упругости. Закон Гука. Закон Бойля-Мариогга. Бароклннная и баротропная жидкость.
- •Тепловое расширение жидкостей и газов. Коэффициент теплового расширения. Закон Гей-Люссака. Абсолютный ноль температуры.
- •Уравнение Эйлера равновесия жидкости.
- •Барометрическая формула. Основной закон гидростатики для несжимаемой жидкости: его энергетическая и геометрическая интерпретация.
- •Сила давления жидкости на плоскую стенку. Центр давления. Гидростатический парадокс. Сила давления жидкости на плоскую стенку
- •17.Сила давления жидкости на криволинейную (цилиндрическую) стенку. Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки. Плавание тел
- •Теорема Коши-Гельмгольца.
- •Метод Лагранжа и метод Эйлера изучения движения жидкости. Траектория и линия тока. Ускорение жидкой частицы в методе Лагранжа и методе Эйлера.
- •Классификация течений (потоков) жидкости. Принцип обратимости движения.
- •22. Дивергенция вектора а (вектора скорости V и вектора вихря rot V). Соленоидальное поле вектора а (вектора скорости V и вектора вихря rot V ) и его свойства.
- •25. Две задачи вихревого течения. Формула Био-Савара.
- •Уравнение неразрывности в дифференциальной и интегральной форме. Его физический смысл. Уравнение расхода.
- •35. Кавитация. Кавитация
- •43. Парадокс д'Аламбера-Эйлера. Причины возникновения силы сопротивления.
- •44. Теорема Жуковского о подъемной силе. Эффект Магнуса. Возникновение подъемной силы на крыле.
- •47. Закон Стокса. Давление в движущейся вязкой жидкости,
- •48. Уравнение движения жидкости в напряжениях. Уравнение Навье-Стокса. Система уравнений для определения состояния движущейся вязкой жидкости.
- •49. Физическое подобие как обобщение понятий геометрического подобия и подобия во времени. Связь между масштабами физических величин в подобных явлениях. Необходимые условия динамического подобия.
- •50. Критерии подобия при моделировании движения в вязкой жидкости. Их совместимость и возможность реализации. Автомодельность подобия. Основы гидродинамического подобия
- •Основные характеристики истечения жидкости через отверстия и насадки (формула Торичелли; виды истечения; коэффициенты сжатия, скорости и расхода; типы сжатия струи).
- •Классификация отверстий и их практическое применение
- •Виды насадков и их применение. Истечение жидкости через насадки
- •Истечение жидкости из отверстий и насадков
- •7.1. Истечение через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре
- •7.2. Истечение через насадки
- •Основные понятия, определения и теоремы, которыми нужно владеть на экзамене
7 Результаты смешивания веществ. Понятия химического соединения, раствора, дисперсной системы, механической смеси. Растворимость и ее мерз.
Напряженное состояние покоящейся жидкости.
В неподвижной жидкости возможен лишь один вид напряжения - напряжение сжатия. Как отмечалось ранее, жидкость в общем случае может находиться под действием двух сил - силы давления равномерно распределённой по всей внешней поверхности выделенного жидкого тела и массовых сил, определяемых характером переносного движения. Под внешней границей жидкого тела могут пониматься как соседние тела: твёрдые (стенки сосуда или трубы, в которые помещена жидкость), газообразные (поверхность раздела между жидкостью и газовой средой), так и условные поверхности, мысленно выделяемые внутри самой жидкости. Действующее на внешнюю поверхность жидкости давление обладает двумя основными свойствами: t
1. Давление всегда направлено по внутренней нормали к выделенной поверхности. Это свойство вытекает из самой сущности давления и доказательств не требует. Тем не менее, поясним этот постулат простым примером. Отсечём от жидкого тела часть его объёма и для сохранения равновесия оставшейся части жидкости приложим к образовавшемуся сечению систему распределённых сил. По своей величине и напрвлению действия эти силы должны обеспечить эк вивалентное влияние на оставшийся объём жидкости со стороны отсечённой части жидкого тела. Поскольку в покоящейся жидкости не могут существовать касательные напряжения, то приложенные к сечению силы могут быть направлены лишь по внутренней нормали к площади сечения.
2. В любой точке внутри жидкости давление по всем направлениям одинаково. Другими словами величина давления в точке не зависит от ориентации площадки, на которую действует давление.
Гидростатическое давление и его виды. Поле давления. Поверхность равного давления и плоскость уровня.
Гидростатическое давление
В покоящейся жидкости всегда присутствует сила давления, которая называется гидростатическим давлением.
Если эту силу P разделить на площадь дна Sabcd, то мы получим среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара.
Гидростатическое давление обладает свойствами.
Свойство 1. В любой точке жидкости гидростатическое давление перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует внутрь рассматриваемого объема жидкости.
Свойство 2. Гидростатическое давление неизменно во всех направлениях.
Свойство 3. Гидростатическое давление в точке зависит от ее координат в пространстве.
Согласно закону внутреннего трения Ньютона, в неподвижной жидкости касательные напряжения равны 0, так как dV = 0. Растягивающие нормальные напряжения, даже самые незначительные, приводят жидкость в движение, поэтому в неподвижной жидкости они тоже отсутствуют. Таким образом, в неподвижной жидкости действуют только нормальные сжимающие поверхностные (гидростатическое давление) и массовые силы.
Гидростатическое давление обладает двумя свойствами:
– оно всегда направлено по нормали к площадке, на которую действует (из самого определения давления);
– его величина не зависит от направления, то есть ориентации площадки в жидкости.
Различают давление абсолютное, избыточное и давление вакуума. Абсолютным давлением называется давление в точке измерения, отсчитанное от нуля. Если за уровень отсчёта принята величина атмосферного давления, то разница между абсолютным давлением и атмосферным называется избыточным давлением.
Если давление, измеряемое в точке ниже величины атмосферного давления, то разница между замеренным давлением и атмосферным называется давлением вакуума
Избыточное давление в жидкостях измеряется манометрами. Это весьма обширный набор измерительных приборов различной конструкции и различного исполнения. 2.2. Свойства гидростатического давления
