Вязкость

Гидродинамика

Гидродинамика изучает перемещение жидкости

При движении реальной жидкости в ней возникают силы внутреннего трения, оказывающие сопротивление движению. В язкость – сила внутреннего трения, т.е. сила сцепления между соседними слоями жидкости, препятствующая их взаимному перемещению. По закону Ньютона

Ртр = - μ F dW/dl,

где Ртр – сила трения,

F – поверхность,

dW/dl – градиент скорости по нормали, т.е. относительное изменение скорости на единицу расстояния между слоями по направлению, перпендикулярному к направлению течения жидкости.

Входящий в уравнение коэффициент пропорциональности μ зависит только от физических свойств жидкости и называется динамическим коэффициентом вязкости, или просто вязкостью.

Получим размерность вязкости в системе единиц СИ:

μ = Ртр dl / dW - F = н* м/ м/с*м² = н*с/ м² = Па*с

Часто вязкость выражают в сантипуазах:

1сПз = 0,01 Пз = 10^-3 Па*с

Отношение вязкости к плотности ρ жидкости называется кинематическим, коэффициентом вязкости, или просто кинематической вязкостью Единица кинематической вязкости — стокс (cm) равен 1 см²/сек. Единица кинематической вязкости, в 100 раз меньше стокса, называется сантистоксом (сст).

ν = μ/ρ

ν = (н*с *м ³)/(м² кг) = (кг*м/с²) с *м ³)/(м^{2 *}кг) = м²/с

ν = см²/с = Ст

Вязкость капельных жидкостей с повышением температуры уменьшается, вязкость газов увеличивается. Изменение вязкости в зависимости от давления незначительно и обычно не учитывается (исключая область весьма высоких давлений).

Характеристики:

1. Расход жидкости:

Объемный расход – V, м³/с

Массовый расход – G, кг/с

2. Скорость движения жидкости

Объемная скорость w_об = V/ S – м/с

Массовая скорость w_мас = G / S = V ρ/ S

w_мас =w_об ρ

3 Установившийся поток – скорость и расход в какой-либо точке с течением времени не изменяется.

Кинетическая энергия жидкости, движущейся со скоростью w, определяется по формуле:

Рдин = mw²/2

Рдин = кг* м²/с²= (н*с²/м)* м²/с² =

Дата добавления: 2014-01-03