HYDRAULIKA informacje wstepne, PŁ INZYNIERIA ŚRODOWISKA ( pomoce z różnych chomików), PŁ WBAIŚ III-V, ...
s
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
WŁAŚCIWOŚCI PŁYNÓW
Płyny (ciecze i gazy)
ciała charakteryzujące się niezdolnością utrzymania
kształtu czyli mające bardzo małą sprężystość postaciową (łatwość zmiany
wzajemnego położenia poszczególnych elementów płynu).
Ciecze
sprężystość objętościowa
mała ściśliwość
(samoistna objętość, nieznacznie zmieniająca się pod wpływem sił
zewnętrznych)
Gazy
brak zarówno sprężystości postaciowej, jak i objętościowej
duża ściśliwość
(w zwykłych warunkach zajmują całą przestrzeń, w której się znajdują)
Założenie:
Płyn jest
ośrodkiem ciągłym
(continuum) - materią ciągłą, wypełniającą
przestrzeń w sposób doskonale ciągły (tzn. dowolnie małe otoczenie punktu w
tej przestrzeni zachowuje jej właściwości.
Element płynu
objętość płynu o wymiarach dużych w stosunku do długości
swobodnych dróg międzycząsteczkowych, a równocześnie dużo mniejszych w
stosunku do wymiarów liniowych ciał stałych ograniczających rozpatrywaną
masę płynu lub poruszających się w płynie
1
Gęstość
Element płynu o masie m zajmujący objętość V posiada gęstość
Ciężar właściwy
Zmiany gęstości płynów pod wpływem ciśnienia i temperatury
W wielu zastosowaniach można dla cieczy przyjąć
ρ = const.
2
Lepkość
- zdolność
płynów do przenoszenia naprężeń
stycznych przy
wzajemnym przemieszczaniu elementów poruszających się
z różnymi
prędkościami
Rozpatrujemy deformacje sześciennego elementu płynu w wyniku różnych
prędkości warstw płynu położonych w odległości
dn.
Według hipotezy Newtona
gdzie:
τ –
naprężenie styczne
występujące na powierzchni
A
na, której działa siła
styczna
T,
μ –
współczynnik nazywany
lepkością dynamiczną
Płyny spełniające warunek
μ = const
nazywane są
płynami Niutonowskimi
.
Wiele cieczy spotykanych w przyrodzie i technice spełnia ten warunek.
N/m
2
s ≡ Pa∙s
Jednostki:
w praktyce stosowane jednostki
poise (puaz)
1 poise ≡ 1 P = 0,1 Pa∙s,
centipoise
1 cP = 10–2 P.
3
lepkość kinematyczna
m
2
/s
Jednostki:
w praktyce stosowane jednostki
1 stokes ≡ 1 St = 1 cm2/s = 10
–4
m2/s,
stokes
1 cSt = 10
–2
St
centistokes
Lepkości wody i powietrza w zależności od temperatury
Parametry wody (t≈20
o
C)
ρ=1000kg/m
3
gęstość
γ=9806 N/m
3
ciężar właściwy
μ=1∙10
-3
Pa s
lepkość dynamiczna
ν=1∙10
-6
m
2
/s
lepkość kinematyczna
4
SIŁY DZIAŁAJĄCE NA PŁYN
SIŁY ZEWNĘTRZNE
masowe (objętościowe)
są proporcjonalne do masy elementu Δ
m
np. siła ciężkości,
siła bezwładności występującą przy ruchu zmiennym,
siła magnetoelektryczna działająca na płyn przewodzący
poruszający się w polu elektrycznym,
powierzchniowe
są przyłożone na powierzchni płynnej (zmiennej w czasie) i
wywierane przez płyn znajdujący się
na zewnątrz obszaru
płynnego ograniczonego tą
powierzchnią
.
Ich
natężenie
w danym
punkcie jest wprost proporcjonalne do pola danej powierzchni, na
którą działają
(np. reakcje hydrodynamiczne między płynem a poruszającym się
w nim ciałem stałym)
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]