Прикладная гидромеханика Гидростатика. Основное уравнение гидростатики. Сила давления жидкости на стенки сосудов (плоские и криволинейные поверхности).
Гидродинамика. Классификация жидкостей. Виды движения жидкости. Поток жидкости и его геометрические элементы и гидравлические параметры. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости. Гидравлическое сопротивление аппаратов и трубопроводов. Сопротивление круглых трубопроводов по длине. Формулы Пуазейля и Дарси-Вейсбаха. График Никурадзе. Движение жидкости в некруглых трубах. Местные гидравлические сопротивления. Расчет простых и сложных трубопроводов. Определение оптимального диаметра трубопровода. Особенности течения газа.
При расчетах процессов и аппаратов химических технологий необходимо учитывать гидродинамические условия в аппаратах.
Основное уравнение гидростатики
В гидростатике изучают равновесие жидкостей, находящихся в состоянии относительного покоя. ( При этом форма объема жидкости не меняется, а силы внутреннего трения отсутствуют ).
В любой покоящейся жидкости . Уравнения Навье-Стокса переходят в уравнения Эйлера:
Из уравнений Эйлера следует, что давление в покоящейся жидкости изменяется только по координате z и постоянно во всех точках горизонтальной плоскости, так как
Интегралом уравнений Эйлера является основное уравнение гидростатики.
(*) ;
z- геометрический напор; ( характеризует удельную потенциальную энергию положения данной точки на произвольно выбранной плоскости ),
- гидростатический (пьезометрический) напор (характеризует удельную потенциальную энергию давления в данной точке).
Для двух произвольных горизонтальных плоскостей І-І и ІІ-ІІ уравнение (*)приобретает вид:
(**)
| II |
| O |
| II |
| I |
| I |
| O |
Решим (**) относительно P2
- Это уравнение - 3акон Паскаля– Давление, создаваемое в любой точке покоящейся несжимаемой жидкости передается во все стороны с одинаковой силой.
Основное уравнение гидростатики (3акон Паскаля)–применяют для расчета давления на дно и стенки сосудов, гидростатических машин, гидрозатворов, и др.