Несжимаемость: фундаментальное свойство жидкостей и твердых тел

Несжимаемость — это свойство жидкости или твердого тела, при котором плотность материала остается постоянной при изменении давления. Другими словами, материал не сжимается и не расширяется значительно под воздействием изменений давления. Это свойство обычно ассоциируется с жидкостями и газами, но некоторые твердые тела также могут проявлять несжимаемость при определенных условиях. по потоку жидкости. Например, несжимаемые жидкости используются в гидравлических системах, таких как автомобильные тормоза и системы рулевого управления с усилителем, а также в медицинских устройствах, таких как кровяные насосы и желудочковые вспомогательные устройства.

Несжимаемость определяется математически как материал, который не меняет свой объем. при изменении давления. Это можно выразить с помощью следующего уравнения:

ΔV = 0

, где ΔV — изменение объема, а P — давление. Когда давление на несжимаемый материал изменяется, материал не будет значительно расширяться или сжиматься, поэтому изменение объема равно нулю.

Несжимаемость является фундаментальным свойством многих материалов, но это не всегда идеальное свойство. Некоторые материалы, например газы, обладают высокой сжимаемостью и могут претерпевать значительные изменения в объеме при изменении давления. Другие материалы, например твердые тела, могут проявлять некоторую степень сжимаемости при определенных условиях, например, при высоких скоростях деформации или высоких температурах. Однако для многих практических целей несжимаемость является полезным приближением, которое позволяет точно прогнозировать поведение жидкости и проектировать системы, основанные на потоке жидкости.