ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАПЕЛЬНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Жидкость есть физическое тело, обладающее свойством текучести, т.е. свойством менять свою форму под действием малых сил. Основными свойствами жидкости, существенными при рассмотрении задач гидравлики, являются: плотность, сжимаемость, температурное расширение, вязкость и поверхностное натяжение. Свойства жидкости обуславливаются её молекулярным строением.

Плотностью жидкости ρ называется её масса M, заключенная в единице объёма W:

ρ = . (1.1)

В практических приложениях о массе жидкости судят по её весу. Вес жидкости G, приходящийся на единицу объёма, называется удельным весом γ:

γ = . (1.2)

Плотность и удельный вес связаны между собой соотношением:

γ = ρg, (1.3)

где: g – ускорение силы тяжести.

Плотность и удельный вес жидкостей меняются с изменением давления и температуры.

Сжимаемость (свойство жидкости изменять свою плотность при изменении давления) характеризуется коэффициентом объёмного сжатия β_w, который связывает относительное изменение объёма жидкости ∆W/W с изменением давления ∆p, действующего на данный объём жидкости:

β_W = – . (1.4)

Температурное расширение (свойство жидкости изменять свой объём, а следовательно и плотность, при изменении температуры) характеризуется коэффициентом температурного расширения β_t, который связывает относительное увеличение объёма жидкости ∆W/W при повышении температуры ∆T на 1К:

β_t = . (1.5)

Свойство жидкости оказывать сопротивление усилиям сдвига характеризуется динамической и кинематической вязкостью.

Динамическая вязкость μ, представляет собой отношение напряжения

сдвига τ к градиенту скорости dV/dn (изменению скорости на единицу

длины нормали к направлению движения жидкости):

Кинематическая вязкость ν, представляет собой отно­шение динамической вязкости μ к плотности жидкости ρ:

ν = μ\ ρ.

Динамическая и кинематическая вязкости зависят от рода жидкости и параметров состояния среды: от температуры и давления.

Поверхностное натяжение – свойство жидкости образовать поверхностный слой взаимно притягивающихся молекул – характеризующихся коэффициентом поверхностного натяжения , равным силе на единице длины контура свободной поверхности ( Н\м ). Но более правильно дать определение поверхностному натяжению, как энергии ( Дж ) на разрыв единицы поверхности ( м² ). В этом случае появляется ясный физический смысл понятия поверхностного натяжения. Значения _w , _t, ν и при 20ºС указаны в табл.1.1.

Таблица 1.1

		р,. 103	,		Н /м
Вода пресная		0,49	0,15	1,01
Спирт этиловый		0,78	1,10	1,52
Масло:   Моторное М-8 Моторное М-10 Индустриальное 20 Трансформаторное АМГ-10		0,60 0,60 0,72 0,60 0,76	0,64 0,64 0,73 0,70 0,83