POJĘCIE CIECZY DOSKONAŁEJ (idealnej)- ciecz, która nie wykazuje pewnych właściwości: ściśliwość, lepkość, rozszerzalność cieplną, napięcie powierzchniowe, nie paruje, nie zamarza, nie pochłania gazów. CIECZ RZECZYWISTA (posiada w.w. właściwości). Masa płynącej cieczy jest zbiorem poruszających się cząsteczek. Stanowi ona ośrodek ciągły nazywamy taki układ mechaniczny zawierający w sobie nieskończoną ilość cząsteczek wypełniającą w sposób ciągły daną obj. FIZYCZNE WŁAŚCI. CIECZY: -gęstość; stosunek masy zawartej w pewnym obszarze do obj. tej cieczy. qśr(ro)=m/V [kg/m3]; gęstość w punkcie (lokalna) q=lim ∆V→0 ∆m/∆V= dm/dv Gęstość zależy od temp. i ciś. Warunki normalne: ciś.- 1,013∙105 N/m2 ;temp. 277K -ciężar objętościowy (właściwy) wielkośc stosunku ciężaru ciała do zajmowanego przez nią objętości. &(gamma)=G/V [N/m3] G- ciężar ciała -lepkość polega na stawianiu oporu przy wzajemnie przesuwających się cząsteczkach względem siebie (występuje gdy ciecz jest w ruchu). Siły styczne- są siłami tarcia (oporu). Współczynnik lepkości μ (mi) proporcjonalności pomiędzy naprężeniem stycznym τ, a pochodna prędkości w kier. normalnej do płaszczyzny występowania siły stycznej. -ściśliwość cieczy zdolność do zmiany obj. pod wpływem sił zew. Bp- wsp. ściśliwości, zależy od ciś p; Bp= -1/V ∙dV/dp [m2/N] -rozszerzalność cieplna zależy od temp. BT= 1/V∙dV/DT [1/K]. HYDROSTATYKA- zajmuje się badaniem praw jakie rządzą cieczą znajdującą się w stanie spoczynku. Cząsteczki nie poruszają się względem siebie i ścian. Dopuszcza się pewien rodzaj ruchu- ruch zbiornika, w którym jest ciecz. Siły powierzchniowe- występujące na powierzchni danej cieczy (prostopadle) zwane siłami ściskającymi. Nie będą występować siły styczne są zależne od lepkości (ruchu). Siły masowe siły odśrodkowe, siły elektro magnetyczne. P/F stosunek ten nazywamy średnim ciś. hydrostatycznym. Ciś bezwzględne (rzeczywiste) działające w dowolnym pkt cieczy i mierzone względem próżni doskonałej. Nadciś.- nadwyżka ciś bezwzględnego, ponad ciś. atmosferyczne. Podciś.- różnica między ciś. atmosf., a bezwzględnym. Podstawowe prawo hydrostatyki- PASCALA: Jeżeli na ciecz pozostająca w stanie spoczynku działają tylko siły powierzchniowe to ciś. hydrostatyczne w każdym pkt cieczy ma stała wartość. Prawo niezależności ciś. od orientacji elementu ciśnieniowego- Eulera: Jeżeli na ciecz znajdującą się w spoczynku działają siły powierzchniowe i masowe to wielkość ciś. wywieranego na element powierzchniowy umieszczony w dowolnym pkt cieczy nie zależy od orientacji tego elementu. Wielkość ciś., która pozostaje w spoczynku nie zależy od położenia rozpatrywanej cieczy. Powierzchnie jednakowych ciś.- powierzchnie ekwipotencjalne: spełniony jest warunek p=const. dp=0 Ciecz jednorodna- to taka gdzie gęstość jest wszędzie taka sama. Przyrządy do pomiaru ciś.: Piezometr- przyrząd do pomiaru p. Rurka szklana o ∅ 0,5m otwarta u góry i połączona ze zbiornikiem, zbiornikiem którym jest ciecz. Manometr- rurka w kształcie litery U. Wakuometr. PARCIE HYDROSTATYCZNE- siłą z jaką ciecz będąca w spoczynku oddziaływuje na ścianki i dno zbiornika, względne oddziaływanie na ciało zanurzone w tej cieczy lub na inną ciecz albo na wyodrębnioną w niej powierzchnie. Paradoks hydrostatyczny- wielkość paracia hydrostatycznego na poziomie dna naczynia zależy od powierzchni dna, od ciężaru, obj. cieczy oraz od zagłębienia środka ciężkości powierzchni dna pod jej zwierciadłem, a nie od kształtu naczynia i ilości wody.
Hydrodynamika- mechanika ruchu cieczy. TOR cząsteczki cieczy jest to linia jaką wyznacza poruszająca się w przestrzeni pojedyncza cząsteczka cieczy. SMUGA- jest to miejsce geom. wszystkich cząstek, które przeszły przez określony pkt w przestrzeni. PRĘDKOŚĆ stosunek drogi poruszającej się cząsteczki do czasu w jakim tę drogę przebyła Vśr=Q/F Q- obj cieczy, która przepłynie przez dany przekrój w jednostce czasu (obj. natężenie przepływu) Q=Vśrx A F- przekrój poprzeczny danego strumienia. STRUMIEŃ jest to zbiór strug jakie przepływają przez przekrój o wymiarach skończonych (struga- pęk linii wody). Ruch cieczy będzie opisywany przez: a)prędkość poruszających się poszczególnych cząstek b)przyspieszenie c)ciś. panujące w dowolnym pkt cieczy. Te parametry będą zależały od czasu i położenia. RUCH USTALONY ruch przy, którym te parametry nie zmieniają się w czasie, a zależą tylko od położenia w przestrzeni. RUCH NIEUSTALONY te 3 elementy zmieniają się w czasie jak i w przetrzeni. RUCH JEDNOSTAJNY ruch gdzie wszystkie przekroje poprzeczne strumienia są jednakowe, a w odpowiednich przekrojach tego strumienia panują odpowiednie prędkości. RUCH NIEJEDNOSTAJNY zarówno przekroje jak i prędkości ulegają zmianie. Równanie ciągłości strumienia cieczy: ruch nazywamy ciągłym jeżeli obszar przepływu jest wypełniony cały cieczą. POLE PRĘDKOŚCI pole fizyczne, wektorowe, w którym każdemu pkt przyporządkowany jest wektor prędkości. Pole może zmieniać się w czasie. Linia prądu- linia prowadzona w polu prędkości styczna w każdym pkt do wektora prędkości (jest pojęciem matem. Nie ma wymiarów poprzecznych) Smuga elementarna- `pęk lini prądu o nieskończenie małym przekroju poprzecznym. (rurka prądu- linie prądu tworzące pobocznicę strugi). Równanie Bernoulie`ego (dla cieczy doskonałej)- założenia ciecz jest doskonała; ruch cieczy jest ustalony i ciągły; struga cieczy; siła masowa- siła ciężkości. Równanie Bernoulie`ego (dla cieczy rzeczywistej)- lepkość: ciecz ma opory, dlatego występuja stratyenegii, ale zasada zachowania energii pozostaje bez zmian. Otwór hydraulicznie mały- taki otwór, w którym w każdym przekrojutego otworu natężenie tego wypływu będzie takie samo. Jeżeli nie są jednakowe to otwór hydra. duży. RUCH BEZ CIŚ. przepływ cieczy o zwierciadle swobodnym, kanały, rzeki strumyki(przewody otwrte) i przewody zamknięte ale nie całkowicie wypełnione cieczą, ruch wyk nachyleniem przewodu; przepływ grawitacyjny. Za przekrój hydraulicznie najkorzystniejszy będziemy uważać taki przekrój przez, który przy dużym spadku i danym polu przekroju A będziemy mieli największy przepływ Q przy cieczy płynącej ruchem jednostajnym. Energia własna- energia wewnętrzna w dowolnym przekroju poprzecznym strumienia , energia cząsteczek przypadająca na jednostkę ciężaru cieczy, odnosimy ja do najniżej położonego pkt w danym przekroju cieczy. Głębokość krytyczna strumienia- głębokość przy której strumień strumień w rozważanym przekroju osiąga energie min lub przy danej enegii strumienia przepływ osiąga max.