Гидромеханические процессы



страница1/4
Дата08.03.2018
Размер0.55 Mb.
ТипЛекция
  1   2   3   4

Лекция 1


Автор Трушин А.М.

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

В большинстве процессов химической технологии и смежных с ней областей участвуют жидкости и газы. Законы движения и равновесия этих тел являются основой расчёта и проектирования в инженерной химии.

Эти законы изучаются в науке гидромеханика, которая включает в себя гидростатику, кинематику жидкости и гидродинамику.

В прикладных науках технического профиля гидромеханика также называется гидравликой.


КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИДКОСТЕЙ, МОДЕЛЬ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ
В отличие от твёрдых тел, жидкость может находиться в состоянии покоя только тогда, когда в ней отсутствуют касательные напряжения, т.е. силы, отнесённые к площади поверхности в жидкости и направленные по касательной к этой поверхности.

Жидкость в состоянии покоя не способна сопротивляться даже весьма малым касательным силам, т.к. эти силы вызовут течение жидкости, и она всегда примет форму ёмкости, в которой она находится.

Так себя ведут как капельные жидкости, так и газы.

В капельных жидкостях при обычных скоростях движения изменение давления приводит к незначительным изменениям объёма, поэтому во многих случаях их принимают несжимаемыми.

Изменение объёма газов при тех же изменениях давления значительно выше, чем у капельных жидкостей, ввиду чего газы также называют сжимаемыми жидкостями.

Несмотря на это отличие, основные уравнения движения газов при скоростях движения меньших скорости звука, идентичны уравнениям, описывающим движение капельных жидкостей. Поэтому капельные жидкости и газы будем называть жидкостями, за исключением тех случаев, когда указывать различие необходимо.

Реальные жидкости обладают вязкостью, которая при движении вызывает касательные напряжения, что сильно осложняет математическое описание движения. В целях упрощения решения некоторых задач гидромеханики используют понятие идеальной жидкости, не имеющей вязкости, при движении которой не возникают касательные напряжения.

По уравнениям, описывающим касательные напряжения, подразделяют капельные жидкости на ньютоновские - касательные напряжения, в которых определяются по закону внутреннего трения Ньютона - и неньютоновские - касательные напряжения в которых не подчиняются этому закону.

Получение уравнений движения жидкостей в виде дискретных сред (как совокупности молекул) представляет собой практически неразрешимую задачу.

По этой причине в гидромеханике жидкость условно рассматривается как сплошная среда при сохранении свойств реальной жидкости.

Поскольку получение уравнений движения и равновесия жидкостей предполагает использование математического понятия бесконечно малых величин, принятие модели сплошной среды требует введения понятия физически бесконечно малого объёма.

Этот объём должен быть достаточно малым по сравнению с объёмом тела, где изучается процесс гидромеханики, но большим по сравнению с межмолекулярными расстояниями.

При этом жидкость в этом объёме должна быть достаточно однородной, что требует включения в физически бесконечно малый объём достаточно большого числа молекул, чтобы избежать влияния на свойства жидкости в данном объёме, флуктуаций на молекулярном уровне.

Физически бесконечно малый объём идентичен понятию жидкой частицы, движение которой рассматривается как движение материальной точки.

Основные физические свойства жидкостей в некоторой точке находятся как предел этих свойств, осреднённых по некоторому объёму при его стягивании в материальную точку.


Каталог: materials
materials -> Предварительные замечания
materials -> Роль античной философии в становлении научной рациональности
materials -> Проблема преображения человека в философии
materials -> Тесты для проверки самостоятельной подготовки студентов 1 курса социологического факультета мгу им. М. В. Ломоносова по курсу «Общая социология»
materials -> Вестник гражданских инженеров. 2012. №3 (32), июнь
materials -> Элементы: функциональные области деятельности организации; производственные факторы; элементы производства. Функциональные области деятельности организации – это
materials -> Методические рекомендации для студента дисциплина «Информационные технологии управления»
materials -> Огюст Конт и возникновение позитивистской социологии


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница