Vâscozitate - o proprietate de fluide pentru a rezista deplasării lor. forța vâscoasă F depinde de suprafața stratului de suprafață S. și pe cât de rapid modificarea ratei de curgere a fluidului în timpul tranziției de la strat la strat. Dacă cele două straturi sunt distanțate cu o distanță Dx și muta cu skorostyamiv1 și v2. Mărimea Dv / Dx arată modul în care viteza se schimbă atunci când trecerea de la un strat la altul, în direcția x, perpendiculară pe direcția straturilor de mișcare. Modul forță de frecare internă
în cazul în care coeficientul de h, în funcție de natura lichidului, numit vâscozitatea dinamică. Vâscozitatea este dependentă de temperatură. Această lege a debitului vâscos a fost stabilită de Newton.
Viscozitate (frecare internă) - Această proprietate fluide reale exercitând o mișcare de rezistență-Leniye a unei părți în raport cu un alt fluid. Atunci când se deplasează un strat relativ la celălalt al unui fluid real, cu forță de frecare internă direcționată tangențial la straturile de suprafață. Acțiunea acestor forțe se manifestă etsya că din stratul se deplasează mai repede pe strat, se deplasează încet-accelerarea actelor de forță. Din același strat, se deplasează mai încet pe stratul în mișcare acționează mai repede forță de frânare.
forța vâscoasă F este mai mare cu cât suprafața stratului considerat S (fig.), și depinde de cât de repede schimbarea vitezei de curgere a fluidului la trecerea de la un strat la altul. Figura prezintă două straturi distanțate cu o distanță Dx și se deplasează cu viteze și v1 v2. În acest caz, v1 -v2 = DV. Direcția în care distanța dintre straturile se măsoară perpendicular pe straturile vitezei de curgere. Mărimea (# 916; v / # 916; x) arată modul în care se schimbă viteza rapid în tranziția de la un strat la altul, în direcția x, perpendicular pe direcția de mișcare a straturilor și se numește gradient de viteză.
Unitatea de viscozitate - pascal-al doilea (Pa × s): 1 Pa × c este vâscozitatea dinamică a mediului în care curgerea laminară și gradientul vitezei cu modulul egal cu 1 m / s la 1 m, o forță de frecare internă 1 H 1m 2 ating straturile de suprafață (1 Pa = 1 × a × N s / m 2).
Cu cât vâscozitatea, mai mult lichid este diferit de ideal, cu atât mai mare forța de frecare internă apar în ea. Vâscozitatea este dependentă de temperatură, iar caracterul acestei dependențe pentru diferite fluide (temperatura lichidului este crescută la h-niem scade din gaze, invers, creșteri), indicând faptul că diferența în mecanismele lor de frecare internă. Mai ales puternic temperatura uleiuri de vâscozitate dependentă. De exemplu, viscozitatea uleiului de ricin în intervalul
18-40 ° C cade de patru ori. fizician roman P. L. Kapitsa (1894-1984; Nobel pre-mia 1978 YG) a descoperit că, la o temperatură de 2,17 K heliu lichid trece în stare super-fluid, în care vâscozitatea acestuia este zero.
Există două moduri de curgere a fluidului. Flow se numește laminar (slois-lea), în cazul în care fluxul de-a lungul fiecărui strat subțire dedicat alunecă în raport cu adiacente, fără a se amesteca cu ele și turbulențe (vortex), în cazul în care există un flux intensiv de-a lungul formării vortex și amestecarea lichidului (gaz).
flux laminar al fluidului se observă la nivelul viteze de circulație sale. Stratul exterior al fluidului adiacent suprafeței țevii în care curge, datorită forțelor de coeziune moleculare aderă la acestea și rămâne fixă. straturi ulterioare În curând este mai mare stimul mai mare distanța lor față de suprafața tubului și are cea mai mare rata de strat se deplasează de-a lungul axei tubului.
În curgerea turbulentă, particulele de fluid dobândi componente în curând-stey perpendicular pe fluxul, astfel încât să poată trece de la un strat la altul. fluid ce crește viteza particulelor rapid ca distanța de la suprafata superioara a conductei, apoi se schimbă destul de semnificativ. Deoarece particulele de fluid trec de la un strat la altul, viteza lor în diferitele straturi difera putin Xia. Datorită gradientul vitezei mari la suprafața țevii are loc, de obicei, formarea vortex.
profil de viteză medie în curgere turbulentă în tuburi (Fig.) Diferă de profil parabolic în flux laminar o creștere mai rapidă a vitezei în pereții conductelor și curbura la partea centrală a fluxului. Natura debitului depinde de cantitatea adimensional, nazyvaemoychislom Reynolds (O. Reynolds (1842-1912) - om de știință britanic): Re = (# 961;
Funcționarea forței externe F, contrabalansând rezistența vâscoasă și susținere a fluxului constant, complet transformată în căldură. In tubul viteza lichidului în apropierea pereților este zero și variază conform legii la centru v = v0 (1 - r 2 / R2). Pe o suprafață (cilindrice) o forță FTR frecare. # = 951; (dv / dr) = # 951; (2V0 r / R2). C. Independent de curgere a fluidului de viteză de utilizare laminar în țeavă este egală cu v0 = - R 2/8 # 951; grad (p), (17,3)
Un volum de fluid care curge într-o conductă este:
Odata cu dinamica vâscozității h este adesea considerată o așa numită viscozitate cinematică n = h / r, (17,6).
în care r - densitatea lichidului sau gazului. unități de viscozitate cinematică sunt, respectiv m 2 / s. Vascozitatea gaze ideale în teoria moleculară cinetică dată de următoarea relație: # 951; = (1/3) mnu # 955;, (17,7).
unde m - masa moleculei, n - numărul de molecule pe unitatea de volum, u - viteză moleculară medie și l - lungimea căii libere a moleculei dintre coliziuni cu alte molecule ea. Deoarece u crește cu T temperatura (de asemenea, crește ușor și l), vâscozitatea gazului este crescută în timp ce încălzirea (√T proporțională).
17.3. determinarea viscozității metodei Stokes.
Această metodă se bazează pe determinarea vitezei de viscozitate măsurată de lichid se deplasează încet în corpurile mici de formă sferică. La minge care se încadrează în lichid vertical în jos, există trei forțe: gravitația R = 4/3 pr 3 rg (r - densitatea de minge), forța lui Arhimede F = 4/3 pr 3 r'g (r „- densitatea lichidului ) și forța de frânare stabilită empiric J. Stokes :. F = 6phrv, unde r - raza mingii, v - viteza. În mișcare uniformă balonul V = [2 (r - r 1) gr 3] / 9h. Măsurarea vitezei de mișcare uniformă a balonului, este posibilă determinarea viscozității Yid-os (gaz).