Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

В’язкість (внутрішнє тертя) рідини



В’язкість (внутрішнє тертя) - це властивість рідин та газів чинити опір переміщенню однієї частини рідини відносно іншої.

В’язкість рідини залежить від її температури. Так в’язкість води при збільшенні її температури від 00 С до 200 С зменшується майже вдвічі. А в газах, навпаки, їх в’язкість при зростанні температури - збільшується.

Сила внутрішнього тертя F пропорційна площі поверхні шару рідини S та залежить від того, як скоро змінюється швидкість руху рідини при переході від одного її прошарку до іншого.

Рис. 7.4.

На рис. 7.4 зображено два шари рідини, які знаходяться один від одного на відстані DХ і рухаються з швидкостями V2 та V1. При цьому DV = V2 - V1. Відношення DV/DХ вказує, як скоро змінюється швидкість при переході від одного шару рідини до іншого, і називається градієнтом швидкості.

Модуль сили внутрішнього тертя визначається таким чином:

, (7.11)

де h - коефіцієнт динамічної в’язкості рідини чи газу.

Для визначення коефіцієнту динамічної в’язкості рідини використовують метод Стокса, що ґрунтується на визначенні швидкості падіння у рідині невеличких тіл сферичної форми (див. рис. 7.5). При цьому на кульку, яка поволі падає у рідині, діють три сили: сила тяжіння Р, сила Архімеда FA та сила опору FC, яка дорівнює:

FC = 6 phrV , (7.12)

Тоді за умови рівномірного руху кульки, маємо:

Р = FA + FC ,

Підставивши у це рівняння відповідні значення сил, що в нього входять, після нескладних алгебраїчних перетворень отримаємо вираз для визначення коефіцієнта динамічної в’язкості h:

, (7.13)

де r, r1 - густина кульки та рідини, r - радіус кульки, V- швидкість падіння кульки в рідині, g - прискорення вільного падіння.

У системі СІ динамічну в’язкість вимірюють в наступних одиницях: [h] = [Fx / VS] = [Н с/м2] = [Па с].

 

7.5 Ламінарний і турбулентний режими течії рідини.

Відомо два режими течії рідини чи газу: ламінарний і турбулентний.

Течія рідини, при якій швидкості часток рідини всюди спрямовані вздовж осі трубки течії, називається ламінарною. Прошарки рідини при ламінарному режимі течії ковзають один відносно одного без перемішування. Така течія можлива при невеликих швидкостях руху рідини в трубках малого поперечного перерізу.

Зі зміною швидкості руху рідини або зі зміною площі її поперечного перерізу характер течії рідини змінюється. Замість пошарової течії виникає течія, що носить нерегулярний характер, яка і отримала назву турбулентної.

Прошарки рідини при такій течії перемішуються між собою.

При турбулентному русі рідини її швидкість в локальній точці об’єму не залишається постійною, а виконує хаотичні коливання.

Англійський фізик О.Рейнольдс (1842-1912) встановив, що режим течії рідини визначається значенням деякої безрозмірної величини, яка отримала назву число Рейнольдса Re:

, (7.14)

де V - швидкість руху речовини, L - характерний лінійний вимір для даного поперечного перерізу течії, h, r - коефіцієнт динамічної в’язкості та густина речовини.

Експериментально встановлено, що для усіх значень Re, які менші за граничне число (Re < 1000), течія буде ламінарною, а в іншому випадку (Re > 2300) - турбулентною.

У число Рейнольдса входить відношення n = h/r, яке називають коефіцієнтом кінематичної в’язкості рідини.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.