Лекция 8 (2 сем) Механика жидкостей и газов

жүктеу/скачать 2,83 Mb.

бет	3/10
Дата	24.05.2022
өлшемі	2,83 Mb.
	#144875
түрі	Лекция

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Байланысты:
c95c7a48-52db-4b11-a7e6-e47412cea9e6

Градиент скорости

Скорость слоёв меняется в зависимости от высоты х (по оси Ох). Различие в скорости движения слоёв характеризуется градиентом скорости dv/dx (или grad v).
Физический смысл градиента скорости – это быстрота изменения скорости v с увеличением высоты х (вдоль оси Ох).
v1
v2 = v1 +  v
x
S
S
S
Fтр
Fтр
X
+2

Закон Ньютона для вязкой жидкости

Между соседними слоями движущейся жидкости действует

сила внутреннего трения, направленная

по касательной к границе между слоями против движения слоёв.

Закон Ньютона для вязкой жидкости

S – площадь, по которой два слоя соприкасаются друг с другом,
– градиент скорости (векторная величина),

 (буква называется «эта») – коэффициент динамической вязкости или коэффициент внутреннего трения жидкости. Его часто называют просто «вязкость жидкости».

v1
v2 = v1 +  v
x
S
S
S
Fтр
Fтр
x
Эта сила внутреннего трения равна:
+3

Физический смысл коэффициента динамической вязкости

Выразим из закона Ньютона для вязкой жидкости коэффициент вязкости:

Физический смысл коэффициента динамической вязкости:

это сила внутреннего трения , возникающая

между слоями площадью S=1 м2 при градиенте

скорости

Жидкость с большой вязкостью
Жидкость с малой вязкостью

Коэффициент вязкости  зависит от:

природы жидкости;
температуры жидкости.

Тело падает в жидкость.
Разница в поведении жидкостей
+3
Почему используют сантипуазы?

Вязкость воды равна воды= 1 сП (1 мПас), а именно с водой удобно сравнивать вязкость других жидкостей в технике, медицине и биологии.

Отношение называется относительной вязкостью жидкости (безразмерная величина).

Единицы измерения вязкости жидкости
+2

Ньютоновские и неньютоновские жидкости

Ньютоновские жидкости

Все вязкие жидкости делятся на ньютоновские и неньютоновские.
Неньютоновские жидкости
жидкость, вязкость  которой при постоянной температуре не зависит от градиента скорости,
т.е. остаётся постоянной при изменении градиента скорости (=const).
жидкость, вязкость  которой при при постоянной температуре зависит от градиента скорости,
т.е. при изменении градиента скорости коэффициент вязкости  тоже изменяется.
Для такой жидкости точно (строго) выполняется закон Ньютона для вязкости
Для такой жидкости закон Ньютона для вязкости строго не выполняется
Примеры ньютоновских жидкостей: вода, плазма крови, однородные низкомолекулярные растворители
Примеры неньютоновских жидкостей: эмульсии, суспензии, жидкости, содержащие высокомолекулярные компоненты и форменные элементы. Типичной неньютоновской жидкостью является кровь.

+2

Формула Пуазейля для течения вязкой жидкости по цилиндрическим трубам

Рассмотрим систему, состоящую из цилиндрических сосудов разного диаметра.
Рассмотрим цилиндрическую трубу длины L и радиуса r, по которой под действием разности давлений р1 – р2 = р течёт вязкая ньютоновская жидкость.

Линейная скорость v частиц жидкости разная в разных местах трубы (изображена синими стрелками).

Поэтому для описания течения полезнее использовать не линейную скорость v, которая зависит от расстояния от оси сосуда, а объёмную скорость Q.

Объём жидкости V, протекающий через трубу за время t (формула Пуазейля):

жүктеу/скачать 2,83 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10