Техноэнерг
Пятница, 28.07.2017, 09:37
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Топливо - Теория горения. [224]
Высокотемпературные установки и процессы. [25]
Теплообменные установки и процессы. [56]
Котельные установки - конструкция и принцип работы. [47]
Устройство и эксплуатация оборудования газомазутных котельных. [61]
Металлургическое оборудование. [75]
Конструкции трубопроводной запорной арматуры. [59]
Объемные гидромашины и гидроприводы. [40]
Гидравлика. Гидравлические расчеты. [45]
Смазка оборудования. [49]
Оборудование пароконденсатных систем [20]
Справочник по сборке узлов и механизмов машин. [23]
Универсальные зажимные устройства токарных станков. [45]
Справочник металлиста [46]
Экономика. [21]

Поиск

Календарь
«  Март 2014  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31

Наш опрос
На чем держится наша Вселенная?
Всего ответов: 361

Статистика

Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0

Главная » 2014 » Март » 13 » Основное уравнение гидростатики.
20:03
Основное уравнение гидростатики.


подписчики в инстаграм



Основное уравнение гидростатики

Рассмотрим распространенный частный случай равновесия жидкости, когда на нее действует лишь одна массовая сила — сила тяжести, и получим уравнение, позволяющее находить гидростатическое давление в любой точке рассматриваемого объема жидкости. Если этот объем весьма мал по сравнению с объемом Земли, то свободную поверхность жидкости можно считать горизонтальной плоскостью.
Пусть жидкость содержится в сосуде (рис. 1.7) и на ее свободную поверхность действует давление р0. Найдем гидростатическое давление р в произвольно взятой точке М, расположенной на глубине h.
Выделим около точки М элементарную горизонтальную площадку dS и построим на ней вертикальный цилиндрический объем высотой h. Рассмотрим условие равновесия указанного объема жидкости, выделенного из общей массы жидкости. Давление жидкости на нижнее основание цилиндра теперь будет внешним и направлено по нормали внутрь объема, т. е. вверх.
Запишем сумму сил, действующих на рассматриваемый объем в проекции на вертикаль:
pdS-p0dS- pgk dS = 0.
Последний член уравнения представляет собой вес жидкости в указанном объеме. Силы давления по боковой поверхности цилиндра в уравнение не входят, так как они нормальны к вертикали. Сократив выражение на dS и перегруппировав члены, найдем
P = Po + 'ipg = Po + fiy. (1.20)



Полученное уравнение называют основным уравнением гидростатики; по нему можно подсчитать давление в любой точке покоящейся жидкости. Это давление, как видно из уравнения, складывается из двух величин: давления р0 на внешней поверхности жидкости и давления, обусловленного весом вышележащих слоев жидкости.
Величина р0 является одинаковой для всех точек объема жидкости, поэтому, учитывая свойство гидростатического давления, можно сказать, что давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости и по всем направлениям одинаково. Это положение известно под названием закона Паскаля. 
Давление жидкости, как видно из формулы (1.20), возрастает с увеличением глубины по закону прямой и на данной глубине есть величина постоянная.
Поверхность, во всех точках которой давление одинаково, называется поверхностью уровня. В данном случае поверхностями уровня являются горизонтальные плоскости, а свободная поверхность является одной из поверхностей уровня.
Возьмем па произвольной высоте горизонтальную плоскость сравнения, от которой вертикально вверх будем отсчитывать координаты z. Обозначив через z координату точки М, через z0 — координату свободной поверхности жидкости и заменив в уравнении (1.20) h на z0 — z, получим
z + p/(pg) = z0 + p0/(pg). (1.21)
Так как точка М взята произвольно, можно утверждать, что для всего рассматриваемого неподвижного объема жидкости
^ "f~ р/{р&)= const.
Координата z называется геометрической высотой. Величина р/( рg) имеет линейную размерность и называется пьезометрической высотой. Сумма z + р/( рg) называется гидростатическим напором.
Таким образом, гидростатический напор есть величина постоянная для всего объема неподвижной жидкости.

Те же результаты можно получить путем интегрирования дифференциальных уравнений равновесия жидкости, которые рассмотрены в следующем параграфе.

Б. Паскаль (1623 —1662 гг.) — известный французский математик, физик и философ. В возрасте 16 лот написал трактат о теории конических сечений. Далее опубликовал работы по теории чисел, теории вероятностей, анализу бесконечно малых и др. В физике исследовал атмосферное давление и заложил основы гидростатики.


Категория: Гидравлика. Гидравлические расчеты. | Теги: объем, жидкость, давление, уравнение
наука нормы правила классификация характеристики Характеристика температура расчет схемы газ теплота размеры параметры вода энергетика трубопровод оборудование смазка требования схема конструкция устройство масло котел Топливо технология пар жидкость давление насос
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2017