Сопротивление жидкости растягивающим усилиям.
Коэффициент температурного расширения
Коэффициентом температурного расширения βz называется число, определяющее увеличение объема жидкости при повышении температуры на 10С и равное
изменяется с изменением давления.
Вязкость представляет собой свойство жидкости сопротивляться сдвигу (скольжению) ее слоев. Это свойство проявляется в том, что в жидкости при определенных условиях возникают касательные напряжения.
При течении вязкой жидкости вдоль твердой стенки происходит торможение потока, обусловленное вязкостью
Скорость V уменьшается по мере уменьшения расстояния от стенки до V=0 при y=0, а между слоями происходит проскальзывание сопровождающееся возникновением касательных напряжений (напряжением трения)
Слой жидкости 1 движется со скоростью U, а слой 2 – со скоростью U+du. Молекулы жидкости при этом участвуют в двух видах движения:
А) в упорядочном (продольном)
Б) в хаотическом (в том числе поперечным) тепловом движении
|
|
Вязкость жидкости обусловлена переносом молекулами количества движения через элемент поверхности bxby, обусловленного различными скоростями этих слоев. Молекулы движутся хаотически беспорядочно, при этом они переходят из одного слоя, замедляя его, в другой ускоряя его.
Согласно гипотезе, высказанной впервые Ньютоном1686г., а затем экспериментально обоснованной проф. Петровым в 1883г., касательные напряжения жидкости зависят от вида жидкости зависят от вида жидкости и от характера течения и при слоистом течении изменяется прямо пропорционально поперечному градиенту давления
Разные жидкости обладают различной способностью сопротивления усилиям сдвига. Это различие оценивается динамическим коэффициентом вязкости ρw. вязкость в жидкостях вызывается силами молекулярного сцепления.
Наряду с динамической вязкостью применяют кинематический коэфф. вязкости
Следует подчеркнуть, что величина касательных напряжений зависит не от абсолютной скорости движения жидкости, а от градиента скорости dV/dy
Из закона трения следует, что напряжение трения возможны только в движущейся жидкости. В покоящейся жидкости касательные напряжения τ равны 0. такие жидкости называются ньютоновскими.
Кроме ньютоновских существуют так называемые аномальные или неньютоновские жидкости (суспензии, коллоиды и др.), в которых касательные напряжения возможны также при покое. Это проявляется в том, что при трогании с места необходимо преодолеть начальные сопротивление, называемое трением покоя.
Лекция 2
|
|
Гидростатика
Гидростатикой называется раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости.
При отсутствии движения жидкости в ней нет касательных напряжений, а действуют только нормальные.
Основным понятием гидростатики является понятие гидростатического давления. Гидростатическим давлением называется нормальное напряжение сжатия в окрестности (.) покоящейся жидкости, т.е. предел отношения Pср/Ωср при Ωср→0.
p – гидростатическое давление
Pср – нормальная составляющая поверх. силы, действующей на элемент площадку Ωср