- •2. Жидкости, их виды и свойства.
- •3. Течение жидкости, ее количественная оценка.
- •4. Ламинарное и турбулентное течение и их характеристики.
- •Число рейнольдса.
- •6. Внутренне трение ( вязкость) и факторы её опредляющие. Уравнение ньютона. Виды вязкости и их характеристика.
- •7. Коэффициенты абсолютной и относительной вязкости.
- •8. Закон гагена – пуазейля и следствия из него.
- •9. Ньютоновские и неньютоновские жидкости, их виды и характеристика.
- •Ньютоновские жидкости
6. Внутренне трение ( вязкость) и факторы её опредляющие. Уравнение ньютона. Виды вязкости и их характеристика.
Внутренним трением (вязкостью) – называется свойство сред оказывать сопротивление при перемещении их частиц относительно друг друга под действием внешней силы.
Вязкость обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия.
Опыт: поместим слой жидкости между двумя параллельными твердыми пластинами на расстоянии X . Нижняя пластина закреплена.
F
1
2
3
X 4
Если потянуть за верхнюю пластину силой F, то она приобретает скоростьV1, и с такой же скоростью двигается самый верхний слой жидкости, прилегающий к пластине.
Этот слой влияет на лежащий под ним слой жидкости и заставляет его двигаться со
скоростью V2 (причем V2<V1) и т.д.
Каждый слой ускоряет нижележащий, но замедляет вышележащий. Слой «прилипший» к нижней пластине, неподвижен. Силы, действующие между слоями и направленные по касательной к поверхности слоев, называются
силами внутреннего трения (вязкости).
Учитывая расстояние «∆Х» между двумя пластинами, Ньютон установил, что силы вязкости пропорциональны площади взаимодействующих слоев «S» и будут тем больше, чем больше отношение разности скоростей ∆V к расстоянию между слоями «∆Х».
F~S F~ ∆/ ∆X·S
F~ ∆/ ∆X
F=·x·S
Т.о. уравнения Ньютона.
“”коэффициент абсолютной (динамической) вязкости
Если поделить на “S”, то:
F/S=·X
F/S= м² - напряжение сдвига,
/= - скорость сдвига.
Т
=·
реологическая форма уравнения Ньютона
7. Коэффициенты абсолютной и относительной вязкости.
1. “”- абсолютная (динамическая) вязкость.
= [Пас]
Этот коэффициент зависит от состояния жидкости и от силы межмолекулярного взаимодействия.
При t0 = 360 С воды =1·10 -³ [Пас]
При t0 = 360 С крови=4·10 -³ [Па·с]
2. « » - относительная вязкость.
жидкводы
- безразмерная величина
8. Закон гагена – пуазейля и следствия из него.
В 1839 г. Гаген, а затем в 1841 г. Пуазейль независимо друг от друга установили, что объемный расход ламинарно текущей жидкости (Q=V/t) прямо пропорционален разности давлений на концах трубки тока и радиусу этой трубки в «4-ой» степени и обратно пропорционален длине трубки и коэффициенту динамической вязкости.
Q=(/8)(∆
p·
)/ l·
Следствия:
! 10 Т.к Q~ , то при незначительном уменьшении радиуса трубки , будет значительно уменьшаться количество жидкости, прошедшей через сечение.
! 20 Линейная скорость течения жидкости « » будет прямопропорциональна квадрату радиуса трубки « r² ».
Q
=
∆p·r²/8··l
Q=V/t S·l/t=(/8)( ∆p·/·l)
V=S·l ·r²=(/8)(∆p· /·l)
S=r²
30 Время прохождения равных объемов жидкостей через трубки одинакового сечения тем больше, чем больше вязкость жидкости.
V/t1=(/8)·( ∆p· )/l·1 V/t2=(/8)·( ∆p· )/l·2
η1/t1=(π/8)·( ∆p· /)l·V η2/t2=(π/8)·( ∆p· )/l·V
t1/t2=η1/η2
40 Расстояния, пройденные одинаковыми объемами разных жидкостей по трубкам одного сечения обратно пропорциональны их вязкости.
V/t=(π/8)·( ∆p· )/l1·η1 V/t=(π/8)·( ∆p· )/l2·η2
l1·η1=(π/8)·( ∆p· ·t)/V l2·η2=(π/8)·( ∆p· ·t)/V
l1/l2=η2/η1
l1·η1=l2·η2