Viszkózus folyadék mozgás
Ha a függőleges hengeres tartály folyadékkal töltött forgatni egyenletesen a tengelye körül, a folyadék is jön forgásba. Először is kezdjük mozgó rétegek közelebb vannak a függőleges felület a hajót. forgást azután átvisszük a belső rétegek. folyékony hamarosan elkezd forogni egyenletesen, szilárd anyag formájában. Ez arra utal, hogy vannak bizonyos nyíróerők között az edény és a folyékony, valamint a között, a folyadék rétegek. Ezek a tangenciális erők nevezzük súrlódási erők - belső (közötti folyadék rétegek) és a külső (a folyadék és a tartály fala). Az erők a belső súrlódás - viszkózus erők.
Tekintsük két párhuzamos végtelenül hosszú lemez, amelyek között van egy réteg folyékony. Hagyja az egyik lemez mozog állandó sebességgel egymáshoz képest. Mindig meg kell alkalmazni, hogy a mozgó lemez a hatalom, hogy mozog a lemez egyenletesen. Ahhoz, hogy a második rekord volt a nyugalmi állapotban, meg kell eljárni pontosan ugyanolyan erővel irányítani az ellenkező irányba. A modul ezen erő jött létre kísérletileg:
.
ahol - a két lap közötti távolság; - állandó nevezett folyadék viszkozitása. lemezek az anyagtól függ, és a különböző értékek a különböző folyadékok. Ez attól függ, a különböző jellemző paraméterek a belső állapotát (különösen a hőmérséklet) egy adott folyadékban.
Viszkózus összenyomhatatlan áramló folyadék mentén egyenes vonalú hengeres cső sugara. mert összenyomhatatlan közeg, ez nem változtat az áramlási sebesség a cső mentén. De ez függ. azaz . Válasszuk ki egy végtelenül rövid hengeres csőszakasz a sugara és hossza. Oldalán felszínre érintő ható erő viszkozitását. tovább
a henger alapja ható erő nyomáskülönbség. Ha a mozgás mozdulatlan, akkor ezek összege erőket kell nullával egyenlő, akkor tudjuk írni. mert és nem függenek vele. és azt, hogy állandó és egyenlő. ahol - a nyomás a belépő csővezeték, - a nyomás a kivezető cső, - a cső hosszát. Mivel az összes fenti jutunk. Miután integráció. . azzal a feltétellel, hogy a sebesség a folyadék nulla. Végre van. Ebből az egyenletből nyilvánvaló, hogy a sebesség maximuma a cső tengelyével. Ott nem éri.
Találunk egy áramló közeg áramlik csőszakasz. Mass közeg áramlik másodpercenként keresztül a gyűrű alakú térben a belső és külső sugarú egyenlő lesz. Mi helyettesíti a kifejezés a sebesség és integrálni. Megtaláljuk a szerves, azt látjuk, hogy -
A folyadék áramlási sebessége arányos a nyomáskülönbség. A negyedik hatványával a cső sugara, és fordítottan arányos a hossza a cső és a folyadék viszkozitása. Poiseuille formula csak akkor érvényes, lamináris áramlás. Lamináris áramlás - egy ilyen áramlás, ahol a folyadékot mozgó részecskék mentén egyenes utak párhuzamos a cső tengelyéhez.
Ha van egy mechanikai hasonlóság a két rendszer, ismerve a jelenlegi kép egy rendszert lehet egyértelműen megjósolni folyadék áramlását és a többi. Let - sugár vektor és sebességét a folyadék hasonló távolságban lévő pont, - a jellemző dimenzió. - áramlási sebesség jellemző. folyadék tulajdonságai jellemzi a sűrűsége. viszkozitás és a saj (néha hangsebesség helyett komprimáihatóságának). Ha jelentős gravitáció, ez jellemzi a nehézségi gyorsulás. Ha a mozgás nem rögzítették, akkor legyen vvestiharakternoe időben. amelynek van egy jelentős változás az áramlás. A hat változó a fent felsorolt, tudod, hogy a hat dimenzió kombinációja.
1). 2). 3). 4). 5). 6).
áramlatok a hasonlóság törvénye - amikor két áramlat öt a hat dimenzió nélküli kombinációit, akkor ugyanaz lesz, és a hatodik. Az ilyen hullámok nevezzük mechanikusan vagy hidrodinamikai hasonló.
Reynolds-szám - az arány a kinetikus energia a folyadék elvesztése munkája miatt viszkózus erők jellegzetes hossza.
A mozgási energia a folyadékot.
Az erőssége a viszkozitás - viszkózus jellemző feszültség szorozva a területen. így. Ha ez az erő szorozva a jellegzetes hossza van, akkor lehetséges, hogy milyen sorrendben munka a viszkózus erők. Ezután az arány a kinetikus energia az akarat. amely a Reynolds-szám.
Így, ez határozza meg a relatív fontossága a tehetetlenség és a folyadék viszkozitásának az áramlás során. Magas Reynolds-számok, a fő szerepe van a tehetetlenség alacsony - a viszkozitása.
Hasonló jelentésű Froude szám F. Ez határozza meg a sorrendjét az arány a kinetikus energia a folyékony növeléséhez annak működése által okozott gravitációs az utat egyenlő a jellemző hossza. Minél nagyobb a Froude szám, annál nagyobb a tehetetlensége szerepet képest a súlya, és fordítva.