Вязкость (внутреннее трение). Ламинарность и турбулентность. Главная страница сайта Об авторах сайта Контакты сайта

Вязкость (внутреннее трение). Ламинарность и турбулентность.


Рейтинг документа: 10
Голосовал 271 человек 271 10

Определение 1.

Вязкость (внутреннее трение) — это свойство реальных жидкостей оказывать сопротив­ление перемещению одной части жидкости относительно другой.

При перемещении одних слоев реальной жидкости относительно других возникают силы внутреннего трения, направленные по касательной к поверхности слоев. Действие этих сил проявля­ется в том, что со стороны слоя, движущегося быстрее, на слой, движущийся медлен­нее, действует ускоряющая сила. Со стороны же слоя, движущегося медленнее, на слой, движущийся быстрее, действует тормозящая сила.

Сила внутреннего трения F тем больше, чем больше рассматриваемая площадь поверхности слоя S, и зависит от того, насколько быстро меняется скорость течения жидкости при переходе от слоя к слою.

На рисунке представлены два слоя, отстоящие друг от друга на расстоянии Dx и движущиеся со скоростями v1 и v2. При этом v1 v2 = Dv.

Направление, в котором отсчитывается расстояние между слоями, перпендикулярно скорости течения слоев.

Определение 2.

Величина называется градиентом скорости. Она показывает, как быстро меняется скорость при переходе от слоя к слою в направлении х, перпендикулярном направле­нию движения слоев.

Таким образом, модуль силы внутреннего трения будет равен:

(2)

где коэффициент пропорциональности , зависящий от природы жидкости, называется динамической вязкостью (или просто вязкостью).

Единица вязкости — Паскаль-секунда (Па×с): 1 Па×с равен динамической вязкости среды, в которой при ламинарном течении и градиенте скорости с модулем, равным 1 м/с на 1 м, возникает сила внутреннего трения 1 Н на 1 м2 поверхности касания слоев (1 Па×с= 1 Н×с/м2).

Существует два режима течения жидкостей.

Определение 3.

Течение называется ламинарным (слоис­тым), если вдоль потока каждый выделенный тонкий слой скользит относительно соседних, не перемешиваясь с ними.

Ламинарное течение жидкости наблюдается при небольших скоростях ее движения. Внешний слой жидкости, примыкающий к поверхности трубы, в которой она течет, из-за сил молекулярного сцепления прилипает к ней и остается неподвижным. Скоро­сти последующих слоев тем больше, чем больше их расстояние до поверхности трубы, и наибольшей скоростью обладает слой, движущийся вдоль оси трубы.

Определение 4.


Другие страницы сайта


Для Вас подготовлен образовательный материал Вязкость (внутреннее трение). Ламинарность и турбулентность.