Элементы гидроаэромеханики

движения жидкостей и газов, а также взаимодействие жидкостей и газов

с твердыми телами.

под воздействием приложенных к ним сил и, кроме того, условия

равновесия твердых тел, находящихся в жидкости или газе.
Конкретное строение жидкости или газа в гидроаэромеханике не учитывается, и они рассматриваются как сплошные среды, непрерывно распределенные в пространстве.

малыми силами трения при относительном движении соприкасающихся слоев.

при одних и тех же условиях и характером зависимости от

давления (практическая несжимаемость жидкостей и заметная сжимаемость газов)
.

жидкости или
газа, а также взаимодей-
ствие жидкости и газа с

твердыми телами
осуществляется не в от-
дельной точке, а по площади. Силы упругости
всегда перпендикулярны к рассматриваемым площадкам. Эти взаимодействия в гидроазромеханике характеризуются давлением.

на единицу площади, перпендикулярно к ней, к величине этой площади.

p = ∆Fn/∆S

В отсутствие или компенсации внешних воздействий на жидкость проявляется действие Закона Паскаля. В данной точке жидкости давление одинаково по всем направлениям.
Если жидкость находится в поле силы тяжести, то гидростатическое давление на определенной глубине h равно: p=p0 + ρgh

по модулю силе тяжести жидкости, вытесненной телом.
Если тело погружено в

жидкость целиком, то

F = p g V

А

ж

т

V - объем тела

т

g V
А
ж
n
n
Тело, погруженное в

жидкость или газ,
находится в равновесии, если

P = FА

Если

, то тело всплывает до тех пор, пока не будет выполнено условие

FА > P

ρж gVп = P

При

тело тонет.

P > F

А

скорость жидкости не зависит от времени.
Если в фиксированных точках пространства

скорость жидкости меняется с течением времени, то движение жидкости – нестационарно.

трубки тока за единицу времени, остается неизменной.
ρ V S =

const

Где ρ - плотность жидкости,
V - модуль скорости жидкости в произвольном поперечном сечении трубки тока площадью S.
Следствием закона сохранения энергии для стационарного течения несжимаемой невязкой жидкости по трубке тока является Уравнение Бернулли.

const
p V
2

2

Где ρ - плотность жидкости, V-модуль скорости течения жидкости в сечении трубки тока, находящейся на высоте h от условно выбранного уровня, р - давление в том же сечении трубки тока, вызванное силами упругости жидкости.

жидкости больше, статическое давление меньше, а в тех сечениях, где

скорость жидкости уменьшается, статическое давление возрастает.
Закон Бернулли применим к движущимся без вихрей газам, если их скорости невелики (приблизительно до ста метров в секунду) т.к. тогда можно пренебречь сжимаемостью газа.

вязкой жидкостью поток деформируется. Непосредственно соприкасающиеся с телом слои жидкости,

прилипают к его поверхности. На поверхности тела образуется пограничный слой – область, в пределах которой скорость жидкости изменяется от нуля до скорости невозмущенного потока. В какой-то точке поверхности тела может произойти отрыв пограничного слоя. При этом жидкость из пограничного слоя выбрасывается в основной поток, и за точкой отрыва образуется вихревое течение.

компонентов:

Сопротивление трения- обусловлено силами внутреннего трения, возникающими при значительных перепадах

скоростей в пограничном слое. Эти силы зависят от формы и размеров тела, от вязких свойств жидкости и пропорциональны скорости относительного движения тела и жидкости.

обтекаемого тела.
Сила сопротивления давления зависит от формы и размеров тела

пропорционально плотности жидкости и квадрату скорости относительного движения тела и жидкости.

C ≈ V2

от скорости тела, при очень малых скоростях преобладающим оказывается сопротивление

трения, а при больших - сопротивление давления.
Разность статических давлений в различных точках поверхности твердого тела, движущегося в жидкости или газе, может вызвать не только силу сопротивления, но и так называемую подъемную силу.

следовательно, скорость потока увеличивается; внизу - уничтожение скоростей, следовательно, давление

внизу больше, чем вверху (по Бернулли).