Hidraulica este numita sectiunea aplicata a mecanicii, care studiaza legile echilibrului si miscarii lichidelor pentru rezolvarea problemelor tehnice.
Hidromecanica este o știință care studiază echilibrul și mișcarea lichidelor și interacțiunea lor cu substanțele solide care sunt complet sau parțial imersate într-un lichid.
Fluidele din hidromecanică sunt toate fluidele care sunt fluide, adică abilitatea de a-și schimba forma sub acțiunea unor forțe arbitrar de mici. Lichidele obișnuite se numesc picături, gazele se numesc lichide fără picături.
Fluidele picurate într-o cantitate mică sub influența tensiunii de suprafață au o formă sferică și, în cantități mari, formează o interfață liberă cu gazul. O caracteristică a picăturilor de lichide este că își schimbă puțin volumul atunci când presiunea se schimbă, astfel încât acestea sunt de obicei considerate incompresibile.
Lichidele sau gazele care nu pot să scadă pot să scadă în mod semnificativ volumul sub acțiunea presiunii și să se extindă fără limită în absența presiunii, adică au o compresibilitate mai mare.
Mișcarea mecanică a acestor medii este descrisă de ecuațiile diferențiale unificate.
În sistemele hidraulice, fluxurile de lichid sunt considerate, limitate și ghidate de pereți solizi, adică curenți în canale și canale deschise și închise. Conceptul de canal sau canalul include o suprafață sau un perete care restricționează și direct fluxul, prin urmare, nu albiilor numai, canale și jgheaburi, dar, de asemenea, diverse țevi, duze și alte elemente ale dispozitivului hidraulic, în interiorul căruia lichidul curge.
Subiectul hidraulicii este legile mișcării lichidelor și gazelor la viteze mici de curgere.
Legile de mișcare a picăturilor de lichide și gaze la debite mici de gaz pot fi considerate identice.
Fluxurile de gaze aparțin domeniului hidraulic în acele cazuri în care vitezele lor sunt mult mai mici decât viteza sunetului și, prin urmare, compresibilitatea gazului poate fi neglijată. Un exemplu al acestei mișcări de gaze este fluxul de aer în sistemele de ventilație, sistemele de aer condiționat și în unele conducte de gaze.
1.3. Forțe care acționează asupra lichidului.
Datorită fluidității (mobilitatea particulelor), forțele din lichid nu sunt concentrate, ci sunt distribuite continuu pe volumul (masa) sau pe suprafață.
Forțele externe care acționează asupra lichidului sunt împărțite în masă (volum) și suprafață.
Forțele de masă, conform celei de-a doua lege a lui Newton, sunt proporționale cu masa lichidului sau, pentru un lichid omogen, cu volumul său. Acestea includ forța gravitațională și forța de inerție a mișcării portabile care acționează asupra lichidului în repaus relativ la navele sale în mișcare rapidă sau în mișcarea relativă a lichidului în canalele, se deplasează cu accelerație.
Prin împărțirea forței de masă la masa, pe partea dreaptă a legii lui Newton obținem o accelerație egală cu forța de masă a unității.
Forțele de suprafață sunt distribuite continuu pe suprafața lichidului și, distribuite uniform, sunt proporționale cu suprafața acestei suprafețe. Aceste forțe sunt cauzate de acțiunea directă a volumelor adiacente de lichid pe un volum dat sau de acțiunea altor corpuri (solide sau gazoase) care vin în contact cu lichidul dat. După cum rezultă din a treia lege a lui Newton, cu aceleași forțe, dar în direcția opusă, lichidul acționează asupra corpurilor adiacente acestuia.
În general, forța de suprafață ΔR. care acționează în zona ΔS. este orientat sub un anumit unghi și se descompune în componente ΔP și tangențială ΔT (figura 1.7). Primul se numește forța de presiune. iar al doilea - fricțiune puternică.
1.4 Presiunea unui lichid.
Presiunea la un anumit punct este egală cu limita la care tinde raportul dintre forța de presiune ΔP și aria ΔS. pe care acționează, deoarece ΔS tinde la zero.
Presiunea hidrostatică într-un lichid de repaus se numește tensiune la compresiune:
Dacă forța de presiune ΔР este uniform distribuită pe aria ΔS, atunci presiunea medie este determinată de formula
Stresul tangențial din lichid, adică tensiunea de frecare, este notat cu litera τ și este exprimat în mod similar cu presiunea de limită
1.5 Absolută și presiune în exces. Vid.
1.5.1 Presiunea măsurată de la zero absolută se numește presiune absolută. În tehnică, presiunea este măsurată de la zero zero condiționată, pentru care presiunea atmosferică a aerului pe suprafața pământului este egală cu aproximativ o atmosferă sau 1 kg / cm2 = 105 Pa. Localizarea zero absolut în atmosferă în raport cu Pământul poate fi determinată cu ajutorul formulei de bază a legii hidrostatic cu condiția să acceptăm densitatea aerului este constantă și egală cu p = 1,25 kg / m2.
h = P / pg = 105 / (1,25 * 9,81) = 8154 m.
1.5.2. Presiunea măsurată de la presiunea atmosferică Raht se numește exces de manometru Rizbili, deoarece este măsurată prin diverse dispozitive, inclusiv manometre.
Presiunea absolută este