×
27.01.2015
216.013.2109

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОДЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002539905
Дата охранного документа
27.01.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области физики материального взаимодействия, конкретно к способу определения физических характеристик φ - угла внутреннего трения и удельного сцепления - с воды с жидкокристаллической структурой. По зависимости , где σ - величина поверхностного натяжения верхнего слоя пленки воды при температуре T°C и нормальном атмосферном давлении p=1,033 кг/см окружающей среды, α - опытный справочный коэффициент, определяют толщину поверхностной пленки воды, удельное сцепление воды определяют как с=τ=γ·h=27,446 Па при h=27,978·10 м, а угол φ внутреннего трения воды определяют из зависимости tgφ=1-[с/(γ·H)] на заданной глубине H. Техническим результатом является создание способа определения физических характеристик угла внутреннего трения и удельного сцепления воды с жидкокристаллической структурой. 1 табл., 1 ил.
Основные результаты: Способ определения удельного сцепления и угла φ внутреннего трения воды, заключающийся в том, что определяют температуру T°C воды при нормальном атмосферном давлении p=1,033 кг/см, удельный вес воды принимают γ=981 кг/м, устанавливают толщину h поверхностного слоя пленки воды, отличающийся тем, что толщину растянутого поверхностного слоя пленки воды определяют по зависимости где σ, кг/см - величина поверхностного натяжения верхнего слоя пленки воды при температуре T°C и атмосферном давлении p=1,033 кг/см окружающей среды, удельное сцепление воды при температуре T°C рассчитывают по зависимости и принимают равным c=τ=γ·h=274,642·10 кг/см=27,446 Па при h=27,978·10 м; а угол φ внутреннего трения воды по глубине H водоема определяют из зависимости tgφ=1-[c/(γ·H)] и для жидкокристаллической структуры воды коэффициент внутреннего трения принимают f=tg44,7°=0,99≈1 с глубины Н=28 см.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к физике контактного взаимодействия жидкокристаллической материальной среды - воды в условиях гравитационного воздействия.

Известен способ определения гравитационного давления в массиве связной материальной среды, заключающийся в том, что от дневной поверхности устанавливают глубину h замера давления, на глубине h определяют тангенциальное напряжение τ=ρ·g·h=γ·h, МПа, где γ=ρg, кг/см3 - удельный вес материальной среды, ρ - плотность среды, кг/м3, g - ускорение свободного падения, м/с2, удельное структурное сцепление сстр, МПа, и угол φстр внутреннего трения среды, отличающийся тем, что нормальное гравитационное (бытовое) давление на глубине h массива связной материальной среды определяют по зависимости pб=(γ·h-сстр)ctgφстр, МПа, связную материальную среду на глубине h<сстр/γ принимают находящейся в растянутом по вертикали напряженном состоянии и уравновешенной газовым атмосферным давлением планеты [1].

Чистую воду принято считать с позиций классической механики бессвязной средой, не обладающей внутренним трением и сцеплением (с=0, φ=0) при положительных температурах окружающей среды (T>0°C) и нормальном давлении (pатм.ср=1,033 кг/см3=0,1014 МПа). Однако вода в чистом виде обладает поверхностным натяжением верхнего слоя (пленки) σпл.

Известен способ определения поверхностного натяжения поверхностного слоя (пленки) воды по зависимости σпл=P/l, которое определяют по силе P, приложенной к метрической единице прямолинейного участка границы поверхности воды по направлению касательной к жидкой поверхности при ее равновесии, причем при различных температурах T°C величину поверхностного натяжения σпл пленки воды определяют опытным путем [2].

Поверхностное натяжение воды обусловлено ее связностью, то есть вода должна характеризоваться физическими параметрами, присущими всем материальным средам - углом φв внутреннего трения и удельным сцеплением св. На сегодняшний день опытным путем определяют только ее коэффициент α поверхностного натяжения при заданной температуре. Так, при Т=0°C - справочный оптимальный коэффициент α=σпл=75,6·10-3Н/м [2].

Технический результат по способу определения удельного сцепления и угла φв внутреннего трения воды, заключающийся в том, что определяют температуру T°C воды при нормальном атмосферном давлении pатм.ср=1,033 кг/см2, удельный вес воды принимают γв=981 кг/м3, устанавливают толщину h поверхностного слоя пленки воды, отличающийся тем, что толщину растянутого поверхностного слоя пленки воды определяют по зависимости где σпл, кг/см, - величина поверхностного натяжения верхнего слоя пленки воды при температуре T°C и атмосферном давлении pатм.ср=1,033 кг/см2 окружающей среды, удельное сцепление воды при температуре T°C рассчитывают по зависимости и принимают равным cв=τ=γв·hпл=274,642·10-6 кг/см2=27,446 Па при hпл=27,978·10-4 м; а угол φв внутреннего трения воды по глубине H водоема определяют из зависимости tgφв=1-[cв/(γв·H)] и для жидкокристаллической структуры воды коэффициент внутреннего трения принимают f=tg44,7°=0,99≈1 с глубины H=28 см.

Пример 1. При гравитационном давлении в материальной среде pб=(γв·h-cв)ctgφв=0 на водной глади образуется пленка толщиной pб=0, при (γв·h-cв=0), h=cвв, где cв - удельное сцепление поверхностной пленки воды толщиной h и воды в целом, то есть cв=τ-p·tgφ=τвв·h=ρвgh, то есть удельное сцепление воды определяется тангенциальным (касательным) напряжением натяжения ее поверхностной пленки cвв. Толщину пленки воды, находящейся в состоянии поверхностного натяжения, уравновешенного атмосферным давлением, определяют по зависимости При γв=981 кг/м3 и α=σпл=0,00739 кг/м величина hпл=274,642·10-4 м, а удельное сцепление воды cвввhпл=274,642·10-6 кг/см2=27,446 Па (таблица 1, фиг.1).

Таблица 1
Физические характеристики воды по глубине H, при γв=981 кг/см3
Глубина воды H, см Угол внутреннего терния, φ° Коэффициент внутреннего терния, f=tgφ Удельное сцепление св, Па
0,2796 0 0 0
0,3068 5 0,875 27,446
0,33989 10 0,1763
0,38243 15 0,2680
0,44017 20 0,3640
0,52457 25 0,4663
0,6239 30 0,5774
0,93385 35 0,7002
1,74 40 0,8391
2,1418 41 0,8693
2,811 42 0,9004
8,1594 44 0,9657
80,343 44,9 0,9965
100 44,92 0,9972
802,17 44,99 0,9965
8020,4 44,999 1
80203 44,9999 1
8,0202 км 44,99999 1

Коэффициент поверхностного натяжения водной глади (при заданной температуре) α=сплвhплвh=γвh2=(981 кг/м3)·(27,978·10-4 м)2=76,79·10-4 кг/м=75,33·10-3 Н/м. При T=0°C справочный опытный коэффициент поверхностного натяжения воды равен α=75,6·10-3 Н/м [2].

Пример 2. Гравитационное (бытовое) давление воды по глубине H водоема составляет величину pб=(γв·H-св)ctgφв. При удельном сцеплении воды св=274,642·10-6 кг/см2 на заданной глубине H водоема угол внутреннего трения будет равен φв=arctg[(γв·H-св)/pб], то есть tgφв=(γв·H-св)pб=1-св/(γв·H), так как гравитационное давление воды равно ее гидростатическому давлению pбв·H. При γв=981 кг/м3 и св=274,642·10-6 кг/см2 вода становится под давлением собственного веса структурированной жидкокристаллической с углом внутреннего трения φ=44,99999°=45° и коэффициентом внутреннего трения f=tgφв=1 с глубины H=св/[γв(1-tg44,99999°)]=274,642·10-6/[981·10-6(1-tgφ)}=802027,3 см=8,02 км, например, в Марианской впадине. Практически с глубины H=1 м величина φв=44,92°≈45° (таблица 1, фиг.1).

Впервые определены физические параметры угол φв внутреннего трения и удельное сцепление св воды по глубине водоема, ранее считавшиеся отсутствующими. Угол внутреннего трения воды растет с глубиной и становится равным φ=45° (практически с глубины H=1 м), это объясняет равенство нормального и тангенциального давления на глубине воды

τв=pвtgφвв=pвtg45°+св=pвв=[(γвH-св)/tgφв]+сввH-свввH

или pввв·H, то есть нормальное давление становится всесторонним, что подтверждается экспериментально.

Источники информации

1. Заявка на патент №2013135028/(052474)

«Способ определения гравитационного давления в массиве связной материальной среды» от «25» июля 2013 г.

2. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике / Изд-е 5, перераб. и доп. - «Наука», 1972. - с.84.

Способ определения удельного сцепления и угла φ внутреннего трения воды, заключающийся в том, что определяют температуру T°C воды при нормальном атмосферном давлении p=1,033 кг/см, удельный вес воды принимают γ=981 кг/м, устанавливают толщину h поверхностного слоя пленки воды, отличающийся тем, что толщину растянутого поверхностного слоя пленки воды определяют по зависимости где σ, кг/см - величина поверхностного натяжения верхнего слоя пленки воды при температуре T°C и атмосферном давлении p=1,033 кг/см окружающей среды, удельное сцепление воды при температуре T°C рассчитывают по зависимости и принимают равным c=τ=γ·h=274,642·10 кг/см=27,446 Па при h=27,978·10 м; а угол φ внутреннего трения воды по глубине H водоема определяют из зависимости tgφ=1-[c/(γ·H)] и для жидкокристаллической структуры воды коэффициент внутреннего трения принимают f=tg44,7°=0,99≈1 с глубины Н=28 см.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОДЫ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОДЫ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОДЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 27.
27.11.2014
№216.013.0c11

Способ повышения проходимости движителя военной техники и устройство движителя военной техники

Изобретения относятся к способу и устройству повышения проходимости колесных движителей военного вооружения на слабых грунтовых и заболоченных основаниях. Общая опорная поверхность колесных движителей тяжелой военной техники при перемещении по слабым грунтовым и заболоченным основаниям...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534497
Дата охранного документа: 27.11.2014
20.12.2014
№216.013.12ec

Способ повышения проходимости движителя военной техники и устройство движителя военной техники

Группа изобретений относится к способу повышения проходимости движителя военной техники и шагающему движителю. Способ заключается в том, что опорная поверхность секций-понтонов шагающего движителя выполнена полусферической. Опорную полусферическую поверхность секций-понтонов выполняют с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536267
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.138c

Способ повышения проходимости движителя военной техники и устройство движителя военной техники

Группа изобретений относится к способу повышения проходимости движителя военной техники - гусеничного танка на слабых грунтовых и заболоченных основаниях и устройству движителя. Для повышения проходимости движителя гусеничные ленты тяжелого танка устанавливают друг от друга на грунте на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536427
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.01.2015
№216.013.1793

Способ сооружения свайного винтолопастного фундамента сооружения и его устройство

Группа изобретений относится к строительству свайного винтолопастного фундамента. Свайный фундамент состоит из поля завинчивающихся винтолопастных свай, каждая из которых состоит из стального трубчатого наконечника с винтолопастной навивкой лопастей, поднимающихся под конус снизу вверх с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537463
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1899

Способ определения физических параметров прочности нарушенной структуры материальной среды

Изобретение относится к области физики материального (контактного) взаимодействия, а именно к способу определения угла φ внутреннего трения и удельного сцепления - с материальной связной среды нарушенной структуры, воспринимающей давление свыше гравитационного. Способ определения физических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537725
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.03.2015
№216.013.3474

Способ повышения проходимости движителя военной техники и устройство движителя военной техники

Группа изобретений относится к способу и устройству повышения проходимости гусеничных движителей военного вооружения на слабых грунтовых и заболоченных основаниях. Способ и устройство для повышения проходимости движителя выполнены следующим образом: платформу размещают на двух передней и задней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544903
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.04.2015
№216.013.466d

Способ определения гравитационного давления материальной среды в массиве и её природной плотности

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» и служит для определения гравитационного (бытового) давления в массиве материальной среды определенной плотности. Способ определения гравитационного давления материальной среды в массиве и ее природной плотности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549533
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.07.2015
№216.013.5db4

Способ испытания на сжимаемость пористой материальной среды и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» жесткого плоского тела с пористой материальной средой и предназначено для определения ее параметров деформируемости и прочности. Сущность: материальную среду нагружают жестким плоским перфорированным штампом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555529
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.08.2015
№216.013.6b5d

Способ определения предельного состояния материальной среды в различных условиях ее нагружения

Изобретение относится к области «Физики контактного взаимодействия» материальной среды в предельном состоянии. Сущность изобретения состоит в том, что предельное состояние исследуемой среды определяют по зависимости где и - значения тангенциального главного напряжения и давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559043
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.08.2015
№216.013.73e0

Способ хрусталёва е.н. определения предельно критического по прочности и устойчивости давления материального полупространства

Изобретение относится к «Физике материального взаимодействия» при контакте твердого жесткого плоского тела штампа с полупространством деформируемой материальной среды в начале фазы ее предельно критического (провального разрушающего) по прочности и устойчивости состояния. Сущность: на заданной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561239
Дата охранного документа: 27.08.2015
Показаны записи 1-10 из 27.
27.11.2014
№216.013.0c11

Способ повышения проходимости движителя военной техники и устройство движителя военной техники

Изобретения относятся к способу и устройству повышения проходимости колесных движителей военного вооружения на слабых грунтовых и заболоченных основаниях. Общая опорная поверхность колесных движителей тяжелой военной техники при перемещении по слабым грунтовым и заболоченным основаниям...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534497
Дата охранного документа: 27.11.2014
20.12.2014
№216.013.12ec

Способ повышения проходимости движителя военной техники и устройство движителя военной техники

Группа изобретений относится к способу повышения проходимости движителя военной техники и шагающему движителю. Способ заключается в том, что опорная поверхность секций-понтонов шагающего движителя выполнена полусферической. Опорную полусферическую поверхность секций-понтонов выполняют с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536267
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.138c

Способ повышения проходимости движителя военной техники и устройство движителя военной техники

Группа изобретений относится к способу повышения проходимости движителя военной техники - гусеничного танка на слабых грунтовых и заболоченных основаниях и устройству движителя. Для повышения проходимости движителя гусеничные ленты тяжелого танка устанавливают друг от друга на грунте на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536427
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.01.2015
№216.013.1793

Способ сооружения свайного винтолопастного фундамента сооружения и его устройство

Группа изобретений относится к строительству свайного винтолопастного фундамента. Свайный фундамент состоит из поля завинчивающихся винтолопастных свай, каждая из которых состоит из стального трубчатого наконечника с винтолопастной навивкой лопастей, поднимающихся под конус снизу вверх с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537463
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1899

Способ определения физических параметров прочности нарушенной структуры материальной среды

Изобретение относится к области физики материального (контактного) взаимодействия, а именно к способу определения угла φ внутреннего трения и удельного сцепления - с материальной связной среды нарушенной структуры, воспринимающей давление свыше гравитационного. Способ определения физических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537725
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.03.2015
№216.013.3474

Способ повышения проходимости движителя военной техники и устройство движителя военной техники

Группа изобретений относится к способу и устройству повышения проходимости гусеничных движителей военного вооружения на слабых грунтовых и заболоченных основаниях. Способ и устройство для повышения проходимости движителя выполнены следующим образом: платформу размещают на двух передней и задней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544903
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.04.2015
№216.013.466d

Способ определения гравитационного давления материальной среды в массиве и её природной плотности

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» и служит для определения гравитационного (бытового) давления в массиве материальной среды определенной плотности. Способ определения гравитационного давления материальной среды в массиве и ее природной плотности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549533
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.07.2015
№216.013.5db4

Способ испытания на сжимаемость пористой материальной среды и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» жесткого плоского тела с пористой материальной средой и предназначено для определения ее параметров деформируемости и прочности. Сущность: материальную среду нагружают жестким плоским перфорированным штампом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555529
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.08.2015
№216.013.6b5d

Способ определения предельного состояния материальной среды в различных условиях ее нагружения

Изобретение относится к области «Физики контактного взаимодействия» материальной среды в предельном состоянии. Сущность изобретения состоит в том, что предельное состояние исследуемой среды определяют по зависимости где и - значения тангенциального главного напряжения и давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559043
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.08.2015
№216.013.73e0

Способ хрусталёва е.н. определения предельно критического по прочности и устойчивости давления материального полупространства

Изобретение относится к «Физике материального взаимодействия» при контакте твердого жесткого плоского тела штампа с полупространством деформируемой материальной среды в начале фазы ее предельно критического (провального разрушающего) по прочности и устойчивости состояния. Сущность: на заданной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561239
Дата охранного документа: 27.08.2015
+ добавить свой РИД