Вязкость

Сопротивление жидкости растягивающим усилиям.

Коэффициент температурного расширения

 

Коэффициентом температурного расширения β_zназывается 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 b_xb_y, 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 ρ_w. 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 τравны 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 P_ср/Ω_ср при Ω_ср→0.

p –гидростатическое давление

P_ср –нормальная составляющая поверх. силы, действующей на элемент площадку Ω_ср