Skysčių ir dujų dinamika

Hidrodinamika ir hidrostatika

Slėgis

Slėgis – jėga tenkanti ploto vienetui.

SI matavimo vienetai – Pa 1Pa=1N/ 1m2

Kietuose kūnuose – įtempimas (nekokybiškas stiklas, betonas ir t.t)

Paskalio dėsnis (17 a.) – išorinis slėgis į skystį esantį ramybėje persiduoda į visas puses vienodai (bandymas).

Bandymu nustatyta, kad skysčio slėgis yra

Slėgis. Hidraulinis presas, stabdžiai, vairo stiprintuvai

Į antrąjį skerspjūvį veikia jėga, tiek kartų didesnė kiek kartų antrojo stūmoklio plotas didesnis už pirmojo

Skysčių spūdumas

Skysčio tūrio kitimas dėl slėgio yra labai nežymus, todėl neįskaičiuojamas.

Skysčių spūdumas nepriklauso nuo skysčio temperatūros .

Spūdumo koeficientas yra nustatytas.

Atmosferos slėgis

Matuojamas – barometru, monometru (parodyti)

Kas 8m atmosferos slėgis sumažėja 100 Pa.

Normalus slėgis 100 kPa. Gyvieji organizmai

prisitaikę prie atmosferos slėgio.

Vakuminiais siurbliais vanduo gali būti pakeltas tik iki 10m aukštį.

Hidrodinamika. Pagrindinės sąvokos

Idealus skystis – skystis be vidinės trinties. Srovės linijos – skysčio dalelių trajektorijos. Laminarinis tekėjimas (a) – tekėjimas kuriam esant srovės

linijos nesikerta ir nenutrūksta. Stacionarus tekėjimas – tekėjimas kuriam vykstant srovės

linijų forma ir padėtis nekinta. Srovės vamzdis - jį sudaro srovės linijos einančios per skysčio

viduje esantį uždarą kontūrą. Laminarinis tekėjimas (b)- tekėjimas, kai pro bet kurį srovės

vamzdžio skerspjūvį S per laiko tarpą t prateka vienodas skysčio tūris.

Tūrio debetas – per laiko vienetą pro skerspjūvį S pratekantis skysčio tūris vadinamas tūrio debetu :

Hidrodinamika. Pagrindinės sąvokos.

Srovės nenutrūkstamumas – siauresnėse vietose skystis teka greičiau.

Statinis skysčio slėgis – priklauso nuo skysčio potencinės energijos, t.y. nuo skysčio stulpelio aukščio.

Esant stacionariam tekėjimui, skysčio dinaminio ir statinio slėgio suma išlieka pastovi.

Dinaminis slėgis

Statinis slėgis

Hidrodinamika. Bernulio dėsnis.

Pastaba. Tinka tik idealiems skysčiams.

Hidrodinamika. Bernulio dėsnis.

Kai nėra vamzdžių nuolydžio

Dinaminė klampa

Skysčio tūris pratekantis per vamzdį

R – vamzdžio skersmuo.

P- slėgių vamzdžio galuose skirtumas

l-vamzdžio ilgis

t-tekėjimo laikas

Lėtesni sluoksniai lėtinami, greitesni stabdomi. Galima parodyti, kad esant laminariniam tekėjimui skysčio greitis nuo vamzdžio ašies iki sienelių kinta pagal parabolę.

Kylant temperatūrai klampa mažėja, o laminarinis tekėjimas virsta turbulentiniu.

Rutulys skystyje. Turbulentinis tekėjimas

Rutulį veikianti trinties jėga.

Čia r – rutulio spindulys, v- jo greitis.

Hidraulinė trintis - egzistuoja turbulentiniame tekėjime.

Trinties jėga skystyje dujose priklauso nuo kūno judėjimo greičio, formos.

Reinoldso skaičius – naudojamas nustatant sąlyga, kurioms vykstant laminarinis tekėjimas virs turbulentiniu. Lygaus paviršiaus vamzdžiuose

Pasiruošti

Svyruojamasis judėjimas; Laisvieji, priverstiniai, autosvyravimai; Harmoniniai svyravimai; Svyravimų fazės; Koordinatės, greičio, pagreičio lygtys esant svyruojamajam

judėjimui; Tomsono formulės periodui nustatyti; Mechaninės energijos kitimas kūnui svyruojant; Rezonansas; Mechaninės bangos; Bangų savybės (interferencija, difrakcija, atspindys, lūžis); Garso bangos, jų savybės; Doplerio efektas.