Жидкость в гидравлике рассматривают как непрерывную среду, заполняющую пространство без пустот и промежутков. Вследствие текучести в жидкости действуют силы не сосредоточенные, а непрерывно распределённые по объёму (массе) или поверхности. На объёмы жидкости действуют: сила тяжести от массы верхних слоёв жидкости, сила инерции переносного движения (в случае перемещения трубопровода или иной ёмкости в пространстве с тем или иным ускорением), поверхностные силы. Последние обусловлены непосредственным воздействием соседних объёмов жидкости на данный объём или же воздействием других тел (твёрдых, газообразных), соприкасающихся с данной жидкостью. Как следует из третьего закона Ньютона, с такими же силами, но в противоположном направлении на жидкость действуют соседние с нею тела.
Таким образом, на жидкость могут действовать силы, распределённые по её массе или объёму, называемые массовыми, и по поверхности, называемые поверхностными. К первым относятся силы тяжести и инерции, ко вторым – силы давления и трения.
| Рис. А1 | Если на площадку F (рис. А1) действует поверхностная сила R и её можно разложить на составляющие, то нормальная N – это сила давления, а касательная (тангенциальная) Т – сила трения. Отношение N/F = p называют давлением, а Т/F = – касательным напряжением. Если давление отсчитывают от абсолютного нуля, то его называют абсолютным (рабс), а если от условного (за |
который, принимают атмосферное давление ра), то избыточным или манометрическим (р). Очевидно: р = рабс – ра.
Если рабс < ра , то имеет место вакуум, величина которого рвак = ра – рабс
Единица давления в системе СИ – паскаль, Па;
1Па = 1 Н/м2 = 10–3 кПа = 10–6 МПа.
Для справки:
Нормальное атмосферное давление равно 760 мм ртутного столба (рт. ст) = 10,3 м водяного столба (вод. ст)= 101325 Па.
Устаревшие единицы давления:
- система МКГСС (метр, кг-сила, секунда): 1 ат (атмосфера или техническая атмосфера) = 1 кгс/см2;
- внесистемная: 1 бар (= 1,02 ат).
Соотношения единиц:
1 Па = 1,02×10–5 кгс/см2 = 10–5 бар = 0,0075 мм рт. ст;
1 МПа = 10,2 ат = 10 бар = 7502,4 мм рт. ст = 103 м вод. ст;
1 кгс/см2 = 0,98 бар = 0,98 × 105 Па = 0,098 МПа = 735,66 мм рт. ст.