Абсолютный и относительный покой жидкости

Введение

Гидравлика – базовая теоретическая дисциплина для обширного круга прикладных наук, с помощью которых исследуются процессы, сопровождающие работу гидравлических машин, гидроприводов. С помощью основных уравнений гидравлики и разработанных на ее основе методов исследования решаются важные практические задачи – перемещение жидкостей и газов по трубопроводам [1, с.3]. История свидетельствует об успешном решении ряда практических задач с использованием жидкостей уже на самых ранних стадиях развития человека. Первые отрывочные знания по гидравлике и опыт их практического применения были еще у древних народов Египта, Китая и других стран 4000–1000 лет до н. э. Об этом свидетельствует строительство плотин, судоходных каналов, кораблей, водоподъемных колес, оросительных систем и различных по устройству систем водоснабжения. Все это способствовало накоплению практических представлений о движении и равновесии жидкости. Однако в те времена гидравлика была только искусством без каких-либо научных основ.Целью написания данного реферата являются теоретические аспекты покоя жидкости.Из выше указанной цели можно выделить следующие задачи: абсолютный и относительный покои жидкостей и их примеры.Абсолютный покой жидкостиРаспределение гидростатического давления в жидкости, может быть, в общем случае найдено из дифференциального уравнения Л.
Эйлера для равновесия жидкости [3, с.4]:dp=ρqxdx+qydy+qzdz, 1.1где ρ – плотность жидкости, кг/м3; qx, qy, qz – проекции результирующей единичной массовой силы на координатные оси. Рассмотрим вначале интегрирование уравнения (1.1) для случая так называемого абсолютного покоя жидкости. Абсолютный покой жидкости — это когда на жидкость действует только сила тяжести.Будем считать, что на жидкость действует единственная массовая сила – сила тяжести. Направив ось z вертикально вверх, будем иметь qx = qy = 0, а qz = −g, где g – ускорение свободного падения.
В результате интегрирования получаемp=p0+ρgz-z0=p0+ρgh, (1.2)где p0 – давление в жидкости на уровне, соответствующем координате z0, h– расстояние от уровня с координатой z до уровня с координатой z0. Уравнение (1.2) называют основным уравнением гидростатики.Обратим внимание на то, что в большинстве встречающихся в инженерной практике гидростатических задач известным является давление на свободной поверхности жидкости. В открытых, а также в закрытых негерметичных сосудах это давление равно атмосферному: p0 = pатм. Из основного уравнения гидростатики (1.2) следует, что по высоте столба жидкости, находящейся в покое, гидростатическое давление меняется по линейному закону (рисунок 1.1). Рисунок 1.1 – Распределение давления в абсолютно покоящейся жидкостиВ гидростатике широко пользуются понятием поверхности уровня. Это такая поверхность, во всех точках которой давление одно и то же. Очевидно, что на поверхности уровня dp = 0. С учетом последнего из уравнения (1.1) следуетqxdx+qydx+qzdx=0. (1.3)В рассмотренном выше случае абсолютного покоя жидкости решением уравнения (1.3) является z = const, то есть поверхности уровня представляют собой горизонтальные плоскости.Относительный покой жидкости. Примеры относительного покоя жидкости

Список литературы

Абросимов Ю. Г., Жучков В. В., Болдырев Е. Н. Гидравлика : учебник / Ю. Г. Абросимов, В. В. Жучков, Е. Н. Болдырев и др. – М. : Академия ГПС МЧС России, 2017. – 321 сВайсман Н. М. Механика жидкости и газа. Гидравлика: учеб. пособие / Н. М. Вайсман, В. А. Голиков, А. А. Жарковский. − СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2016. – 222 с.Дьячков Е. А., Зорин В. Д., Телица С. Г., Федянов Е. А. Определение сил давления жидкости на стенки сосудов (гидростатика в примерах и задачах): Учеб. пособие / Е. А. Дьячков, В. Д. Зорин, С. Г. Телица, Е. А. Федянов / ВолгГТУ. – Волгоград, 2004. – 43 с.