Рассматриваемые в настоящем курсе жидкости можно разделить на две группы:
- капельные жидкости – практически не сжимаемые (вода, спирт, ртуть, масла и др.);
- газообразные жидкости – легко сжимаемые (воздух и другие газы).
Характерным различием этих жидкостей является также наличие у капельных и отсутствие у газообразных жидкостей свободной поверхности (СП) – поверхности раздела между жидкостью и газообразной средой.
Законы гидравлики справедливы для газа в тех случаях, когда он движется с малой скоростью и его сжимаемостью можно пренебречь.
Силы, действующие на жидкость. Давление в жидкости
В точке к жидкости приложить силу невозможно.
Силы, действующие на объемы жидкости извне, подразделяют на массовые и поверхностные.
Массовые силы в соответствии со вторым законом Ньютона пропорциональны массе жидкости или, для однородной жидкости, – ее объему. К ним относятся сила тяжести и сила инерции.
Для упрощения выводов формул и уравнений в гидравлике в ряде случаев вводят понятие так называемой невязкая несжимаемая (идеальная) жидкости, при движении которой отсутствуют силы внутреннего трения, а также плотность которой не зависит от давления и температуры.
Поверхностные силы непрерывно распределены по поверхности жидкости и при равномерном их распределении пропорциональны площади этой поверхности. Это силы, действующие на жидкость, со стороны твердых тел, газа или других объемов жидкости. К ним относятся – силы давления, поверхностного натяжения, внутреннего трения (последние имеют место только при движении жидкости).
Существуют следующие основные давления:
• давление атмосферное;
• давление избыточное;
• давление абсолютное;
• давление «недостаточное» (вакуум);
• давление насыщенных паров.