Как да определите триенето 1

Вътрешно триене възниква в течността поради взаимодействието на молекулите. За разлика от външен триене, която се проявява в пресечната точка на две тела, триенето се случва между околната среда в подвижните слоеве с различни скорости на движение.

При скорости горните слоеве критичните скорост близо до стените значително изостават поради триене среда, има значителна разлика в скоростите, което води до образуването на вихри.

Така, вискозитетът. или вътрешно триене в течности. не само води до загуба на триене на енергия, но също така и ново образование - вихри.

Newton установено, че силата на вискозитета или вътрешното триене, трябва да бъде пропорционално на градиента на скоростта (стойност, показваща как бързо скоростта варира по време на прехода от слой на слой по посока на. Движение перпендикулярно на слоевете) и областта. който разкрива влиянието на тази сила. Така стигаме до формулата на Нютон:

където - коефициент вискозитет. или вътрешно триене. постоянен брой характеризиращи тази течност или газ.

За да се изясни физически смисъл. постави във формула (I.149) -1 сек. m 2; след това числено; Следователно, вискозитет е силата на триене. която се проявява в течността между двете подложки в м 2. Ако градиента на скоростта между тях е равно на единица.

SI единицата за динамичен вискозитет = паскал - секунди (Pa · а).

(Ра) е равна на динамичния вискозитет на средата, в която потокът ламинарен и градиента на скоростта с модул равна на (м / сек) от (т), сила на вътрешно триене (Н) от (m 2) на повърхността на контактните слоеве (Ра · С = N · и / т2).

Устройството е разрешено да използва г до 1980 поаза (P), след френския учен Поазьой, който е един от първия (1842) започна проучвания точна вискозитет когато тече течности в тънки тръби (съотношение между динамичен вискозитет единици. 1 U = 0 1 Pa · е)

Поазьой. гледане на движение на течности в капилярни тръбички, получен закона. съгласно който:

където - количеството на флуида, протичащ през тръбата по време;

- радиус на тръбата (гладка стени);

- разликата в налягането в краищата на тръбата;

- продължителност на флуида;

Колкото по-висок вискозитет, по-големи сили от вътрешното триене възникват в него. Вискозитет зависи от температурата, с характера на тази зависимост за течности и газове са различни:

р динамичен вискозитет течности намалява рязко с повишаване на температурата;

р динамичен вискозитет от увеличения газ с повишаване на температурата.

В допълнение към динамичния вискозитет на използваните понятия и силата на концепцията за кинематичен вискозитет.

Течливостта се нарича обратна на динамичния вискозитет.

Устройството SI на течливост m = 2 / (N · S) = 1 / (Pa · а).

Кинематичен вискозитет е съотношението на динамичния вискозитет на средата на плътността.

Единицата за кинематичен вискозитет от 2 м / SI.

До 1980 г. той е позволено да използват уреда: Стоукс (St). Съотношението между звената на кинематичен вискозитет:

1 Stokes (St) = 10 -4 m 2 / сек.

Когато тялото е сферична форма се движи във флуид, е необходимо да се преодолее силата на триене:

Формула (I.153) е право на Stokes.

право Stokes "се основава на определяне на вискозитета на течната Gopplera вискозиметър. В специфичен диаметър тръба, напълнена с течност, вискозитетът на които трябва да се определи топката се понижава и степента на разпространение се измерва, която е мярка за вискозитет.

Британският учен О. Рейнолдс през 1883 в резултат на изследванията си стигна до извода, че критерият за характеризиране на движението на течности и газове, може да бъде броят определя от набор от безразмерни величини, свързани с дадена течност и предвид нейното движение. Съставът на тези абстрактни числа, наричани числата на Рейнолдс. е както следва:

при което - линеен размер (например, диаметър) на тръбата;

- Средната над скоростта на тръбата раздел течност;

- абстрактно безразмерна номер.

Установено е, че такъв набор от променливи, които определят състоянието на течност или газ, служи като надежден показател за тяхното движение. Често се използва различен, по-удобно входящ номер:

където - кинематичен вискозитет.

По този начин, чрез изчисляване на числото на Рейнолдс за различни течности и газове намерено, че преходът от ламинарен за турбулентен поток настъпва за всички тях в определен брой Рейнолдс, че е, ако (или), поток ламинарен е стабилна; ако. ламинарният поток може да стане нестабилен и лесно се превръща в бурен.

Това състояние има смисъл само, ако това е предвидено от самото начало постоянен поток; ако той вече е механично смутен (например, течни капки от резервоара в тръбата), след това си предишния теория изследване не е приложима.