загрузка...
загрузка...
На головну

Прямолінійний рівноприскореному русі судини з рідиною

Раніше ми розглядали рівновагу рідини під дією лише однієї масової сили - її ваги. Цей випадок має місце тоді, коли рідина покоїться в посудині, нерухомому щодо землі, а також в посудині, що рухається рівномірно і прямолінійно.


Мал. 2.10

Якщо посудина з рідиною знаходиться в нерівномірному або Непрямолінійність русі, то на частки рідини крім власної ваги діють ще сили інерції переносного руху, під дією яких, якщо вони постійні в часі, рідина приймає нове положення рівноваги. Цей випадок рівноваги рідини називається відносним спокоєм.

При відносному спокої вільна поверхня рідини та інші поверхні рівня можуть істотно відрізнятися від горизонтальної поверхні. При визначенні форми і положення такої вільної поверхні, що знаходиться у відносному спокої, слід враховувати основне властивість будь-якої поверхні рівня. Рівнодіюча масова сила завжди діє по нормалі до поверхні рівня. Це властивість випливає з умови відсутності руху рідини.

 Розглянемо два характерних випадки відносного спокою рідини:
а) в посудині, що рухається прямолінійно і равноускоренно
б) в посудині, рівномірно обертається навколо вертикальної осі.

 Нехай посудину з рідиною рухається прямолінійно з постійним прискоренням а. В цьому випадку результуючий масову силу, діючу на рідину, знайдемо як суму векторів сили інерції, спрямованої в бік, зворотний прискоренню а, І сили тяжіння (рис. 2.10).
Позначивши вектор рівнодійної сили, віднесеної до одиниці маси, через j, отримаємо
j = a +g
де a и g - Вектори одиничних сил інерції і тяжіння. Для всіх частинок розглянутого об'єму рідини равнодействующие масові сили паралельні один одному, а поверхні рівня перпендикулярні цим силам, тому всі поверхні рівня, в тому числі і вільна поверхня, є площинами, паралельними один одному. Кут нахилу цих площин до горизонту визначається з умови перпендикулярності їх до сили j.
Для повного вирішення про становище вільної поверхні рідини в посудині, що рухається прямолінійно равноускоренно, необхідно до попереднього умові додати рівняння обсягів, т. Е. Потрібно знати обсяг рідини в посудині, висловити його через розміри посудини і початковий рівень рідини.

 Тиск в будь-якій точці розглянутого об'єму рідини може бути отримано аналогічно тому, як це визначалося при виведенні основного рівняння гідростатики (лекція №3, п. 2.2).

(2.9)
В окремому випадку, коли а = 0 і відповідно j = g, Формула (2.9) перетворюється в основне рівняння гідростатики (2.1).

Читайте також:

предмет гідравліки

Машини з хитним блоком циліндрів

Особливі випадки ламінарного течії

Сила тиску рідини на плоску стінку

Розрахунок втрат повного напору в некруглих трубах

Повернутися в зміст: Гідравлічні і гідромашини

Всі підручники

© om.net.ua