Виды течения жидкости Вязкость – свойство реальных жидкостей или газов оказывать сопротивление перемещению одной части среды относительно другой. Возникающие силы внутреннего трения направлены по касательной к поверхности слоев. Сила внутреннего трения: где градиент скорости, η – динамическая вязкость. Вязкость зависит от температуры: в жидкостях с ростом температуры вязкость падает, а в газах – возрастает. Виды течения: Ламинарное -каждый выделенный вдоль потока тонкий слой скользит относительно соседних не перемешиваясь с ними. Турбулентное – вдоль всего потока происходит интенсивное вихреобразование и перемешивание. Лекция 10. Вязкость
Виды течения жидкости Характер течения зависит от числа Рейнольдса: кинематическая вязкость, d- диаметр трубы, - средняя скорость по сечению трубы, ρ- плотность жидкости. При Re≤ 1000 течение ламинарное, 1000 2000 турбулентное. Лекция 10. Вязкость
Примеры визуализации газовых потоков Дыхание человека Полет пули из ружья 22 калибра Турбулентные восходящие потоки от горящих свечей Лекция 10. Вязкость
Методы измерение вязкости. Метод Стокса. Основан на измерении скорости медленно движущегося в жидкости небольшого тела сферической формы. На шарик, падающий в жидкости вертикально вниз действуют три силы: тяжести, Архимеда и трения. При равномерном падении шарика их равнодействующая =0 Метод Пуазейля Использует ламинарное течение вязкой среды в тонком капилляре радиуса R и длиной L. Выделим в среде цилиндрический слой радиуса r и толщиной dr. На этот слой действует сила трения: Лекция 10. Вязкость
Методы измерение вязкости. Знак «-» означает, что при возрастании скорости вязкость уменьшается. При установившемся течении сила трения уравновешивает силу давления. Интегрируя, получим: Постоянную С находим из граничных условий: v(R)=0 За время t из трубы вытечет жидкость, объем которой равен: Выражаем вязкость: Лекция 10. Вязкость