A folyadék viszkozitása
Tulajdonságait, a folyadék, hogy nyírási ellenállást nevezik viszkozitást. Amikor folyadékáramlás történik relatív mozgás a részecskék, ami egy súrlódási erő van, ahol a mennyiségi érték arányos annak viszkozitását. Tekintsük a folyadék mozgását mentén a sík fal (Fig.1.1).
A lamináris folyadék mozgása mozog párhuzamos rétegeket, amelyeknek sebessége miatt retardáló effekta͵ csökken a maximális érték nullára ahogy közeledik a fal.
Súrlódási erő egységnyi területen, ami a nagysága a nyírófeszültség is meghatározható
Ebben az esetben, ha a rétegek lesz infinitezimális távolságra egymástól, az értéke kerül meghatározásra
A koefficiens jellemzi folyadék ellenálló nyíróerővel és az úgynevezett abszolút vagy dinamikus viszkozitása. (Pa).
Ez az első alkalom, hogy létezik a kapcsolatát nyírófeszültség és sebességgradiensű van Newton és ezért nevezzük Newton súrlódás.
A teljes súrlódási erő lehet meghatározni, mint
ahol S - területe súrlódási rétegek.
Ebben az esetben, ha a sebesség gradiens negatív ?? en, a fenti képletekben írva a jobb oldalára a sign''minus '.
Együtt a dinamikus viszkozitás együttható folyadék dinamika széles körben használt fogalom aránya Kin ?? ematicheskoy viszkozitása
Név Kin ?? ematicheskaya megkapta annak a ténynek köszönhető, hogy a dimenziója nem aggregát. Dinamikus viszkozitás mérjük [], és a Kin ?? ematicheskaya - [m2 / s].
Meg kell jegyezni, hogy a hőmérséklet-emelkedés csökkenti a viszkozitást, a folyadék cseppek. és igen jelentős mértékben, és a gáz viszkozitása növekszik. Ez azért van, mert a növekvő gáz hőmérséklet, az intenzitás a termikus mozgás a molekulák növekszik, ami a viszkozitás növekedését.
A csepegtető folyadék molekulák nem különböző irányba mozdul el, és rezegni körül átlagos pozíció. A növekvő hőmérséklet, az átlagos sebesség vibrációs mozgások lák, ami a gyengülő visszatartó kapcsolatok és a megszerzése a magasabb mobilitás, és ez vezet a viszkozitás csökkenése.
A friss vizet függését dinamikus viszkozitás hőmérséklet függvényében határozzuk meg az alábbi képlet Poiseuille
A növekvő hőmérséklet 0 és 100 ° C dinamikus viszkozitása a víz csökken 7-szer. Víz tartozik a legkevésbé viszkózus folyadékok. A legalacsonyabb viszkozitás folyékony szén-dioxid (50-szer kisebb, mint a víz viszkozitását).
Meghatározásánál ?? eniya levegő viszkozitása használhatja a képlet
= (1700 + 5,8t-0.0117t 2). (1,16)
Ezeket a görbéket kaptunk az úgynevezett homogén newtoni folyadékok, amelyek a feszültségek által okozott viszkozitás ling ?? eynoy függően alakváltozási sebességgel.
Egyes folyadékok nem engedelmeskedik Newton viszkozitása (1, 12). Ezek az úgynevezett nem-Newtoni (vagy kóros), a folyadékok lehetnek, például, habarcs, sár használt fúrás során, olaj közeli hőmérsékleten, hogy a megszilárdulási hőmérséklet, és mások.
Ahhoz, hogy egy ilyen folyadék mozgásban, rendkívül fontos, hogy egy jelentős erőfeszítést időnként. Mozgása nem-newtoni folyadékok kezdődik csak a nyírási feszültségek elérték egy bizonyos határértéket (úgynevezett kezdeti feszültség offset), alacsonyabb tangenciális feszültségek, ezek a folyadékok nem áramlását, de a tapasztalat csak rugalmas alakváltozás, mint szilárd anyag.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, folyadékok rendellenes súrlódási erő még mindig pihen, de célja, hogy jöjjön a folyadékok mozgását. Ábra. 1.2. Ez azt mutatja, a kapcsolat a nyírófeszültség és a sebesség gradiens.
Viszkozitás anomális folyadékok (az úgynevezett szerkezeti viszkozitás) alatt adott hőmérsékleten és nyomáson nem állandó, és mennyiségétől függ a sebesség gradienst a repesztőfolyadékhoz szerkezetét, és ezért nem egy fizikai állandó, mint a normál viszkozitású folyadékok.
Ábra. 1.2. A függőség a nyírófeszültség sebességgradiensű normális 1. és 2. rendellenes folyadékot.
Mozgása nem-newtoni folyadékok egy csővezetéken keresztül az egyensúlyi állapotban a belső és a külső erők expresszálódik az alábbi képlet:
ahol - a maximális nyírófeszültség;
p - nyomásesés a csőszakasz venni;
R - belső sugara a cső;
- az a csővezeték hossza részben.
Ábra. 1.3. A függőség a maximális nyírófeszültség a sebességgradiens a falon a cső.
1-es vonal jelzi a newtoni folyadékok viszkozitása. Létrehozásakor a legkisebb nyomáskülönbség egy bizonyos részét a cső ilyen folyadékokat elkezdenek mozogni.
2. vonal jellemzi a viszkozitása nem-newtoni folyadék:
Ha folyékony - paraffinolaj, majd növekvő nyírási sebesség közötti kommunikáció a részecskék viasz Sun ?? e zavartabbak és a viszkozitás csökken. Curves Az ilyen típusú megfigyelt közel dermedéspontjénak olaj. Az ilyen folyadékokat nevezzük pszeudoplasztikusak.
Alacsony hőmérsékleten, paraffinolaj, kellően erős szerkezeti rács paraffin. Olaj ebben az esetben megszerzi a tulajdonság, hogy ellenálljon nyírásra. Mozgatni az olajat a csővezeték, fontos, hogy néhány kezdeti nyomásesés, ᴛ.ᴇ. kezdeni a mozgás a folyadék a cső nagyon fontos. nyíró stressz () nagyobb volt, mint a korlátozó feszültség () eltolódás (>). Olaj és folyadék, amelyek megfelelnek ezeknek a feltételeknek nevezzük műanyag. Az ilyen folyadékok nem áramlását a kis nyomásesés. Magas hőmérsékleten, akkor lehet a newtoni. 3. görbe látható. 1.3 jellemzi a folyékony műanyag.
A nyírófeszültség viszkoplasztikus folyadékok határozzuk meg a következő egyenlet Schwedov - Bingham:
ahol - a műanyag viszkozitási együtthatót.
Profil viszkoplasztikus folyadékáramlást egy kör alakú cső eltér az áramlási profil egy newtoni folyadék. A folyadék áramlási mozog a közepén egy hengeres tömör mag.
core r0 sugarú lehet alábbi képlet határozza meg:
Viszkoplasztikus folyadék áramlását a csővezeték által meghatározott Buckingham:
Tól képletű (1,21) r0 = 0 meghatározzuk az áramlás a newtoni folyadékok.
lásd még
Ábra. 3 mérése során a folyadék sebessége. Pitot-csöves. Lehetőség van, hogy egy ilyen szűk keresztmetszetű csövek, hogy mivel az alacsony nyomású (atmoszferikus) ebben a szakaszban is szívja levegő vagy folyadék (az úgynevezett szívó jet fellépés). Ez a jelenség. [További információ].
Tulajdonságait, a folyadék, hogy nyírási ellenállást nevezik viszkozitást. Amikor folyadékáramlás történik relatív mozgás a részecskék, ami egy súrlódási erő van, ahol a mennyiségi érték arányos annak viszkozitását. [További információ].
Ábra. 3 mérése során a folyadék sebessége. Pitot-csöves. Lehetőség van, hogy egy ilyen szűk keresztmetszetű csövek, hogy mivel az alacsony nyomású (atmoszferikus) ebben a szakaszban is szívja levegő vagy folyadék (az úgynevezett szívó jet fellépés). Ez a jelenség. [További információ].
Viszkozitás paraméter egyik alapvető tulajdonságait jellegének meghatározására folyadék mozgás. Viszkozitás (belső súrlódás) a folyadék - folyadék tulajdonság ellenállni mozgását egy rész a másikhoz képest. A folyadék viszkozitását okozta az első. [További információ].