Dinamična viskoznost fluida. Kakšna je njegova fizikalne in mehanske pomen?

Tekočina je definiran kot fizičnega telesa, možnost spremeniti obliko na poljubno majhen vpliv na njej. Običajno obstajata dve glavni vrsti tekočin in plinov drip. Kapljanja tekočina - tekočina v običajnem pomenu: voda, kerozin, olje in tako naprej. Plinskih medijev - plini, ki pod so običajni pogoji, na primer, plinaste snovi, kot so zrak, dušik, propana, kisika.

Te spojine se razlikujejo v molekularno strukturo in vrsto interakcij molekul med seboj. Vendar pa je iz vidika mehanike, so stalno mediji. In zaradi tega, ker ugotovljene nekatere skupne mehanske lastnosti: gostoto in specifično težo; in osnovne fizikalne lastnosti: stisljivosti, temperaturno raztezanje, natezno trdnost, površinske napetosti in viskoznosti.

Pod viskoznostjo razumeti lastnost iz tekoče snovi upreti drsna ali premik njene plasti med seboj. Bistvo koncepta je pojav tornih sil med različnimi ravnmi v tekočini med relativnim gibanjem. Razlikovati je treba med pojmom "dinamične viskoznosti tekočine" in njegovo "kinetične viskoznosti". Nato pobliže, kaj je razlika med temi pojmi.

Osnovni pojmi in razsežnost

Viskozna sila F, ki se pojavi premikajo neodvisno drug drugemu sosednjima slojema posplošenega tekočine je neposredno sorazmerna s hitrostjo slojev in njihove stične površine S. Ta sila deluje v smeri pravokotno na gibanje in izražena v je Newton enačba analitično

F = uS (? V) / (Δn),

kjer (? V) / (Δn) = GV - gradient hitrosti v smeri pravokotno na gibljivih segmentov.

Koeficient sorazmernost μ - je dinamična viskoznost ali preprosto viskoznost generalizirana tekočine. Iz enačb Newtonovi je

μ = F / (I ∙ GV).

Pri merjenju enote fizični viskoznosti opredeljena kot viskoznosti medija, v katerem je enota hitrost gradientno GV = 1 cm / s na kvadratni centimeter plasti trenja dejanj sila v 1 din. V skladu s tem je dimenzija enote v tem sistemu, izražena v dynes ∙ ih ∙ cm ^ (- 2) = r ∙ cm ^ (- 1) ∙ y ^ (- 1).

Ta ukrep se imenuje dinamična viskoznost poise (P).

1 P = 0,1 Pas ∙ c = 0.0102 KGF ∙ z ∙ m ^ (- 2).

Uporaba in manjše enote, in sicer: P 1 = 100 centipoisov (CPS) = 1000 mPas (millipuaz) = 1.000.000 INC (mikropuaz). V tehnični sistem za enote vrednosti viskoznosti ob KGF ∙ z ∙ m ^ (- 2).

V mednarodni sistemski enoti viskoznosti opredeljena kot viskoznosti medija, v katerem je enota hitrost gradientno GV = 1 m / s do 1 m na kvadratni meter tekoče plasti, ki deluje sila trenja 1N (Newton). Vrednosti razsežnosti v | j v SI je izražen v kg ∙ m ^ (- 1) ^ ∙ z (- 1).

Nadaljnje značilnosti, kot je dinamična viskoznost tekočine, uvedenega koncepta kot razmerje kinematični koeficient viskoznosti | j do gostote tekočine. Vrednost kinematično viskoznost izmerjeno pri Stokes (1. razred = 1 cm ^ (2) / c).

Koeficient viskoznost je številčno enako številu prometa opravi v gibanje plina v časovni enoti, v smeri pravokotno na gibanje, na enoto površine, ko hitrost pretoka razlikuje na enoto hitrosti v plasti plina ločimo na dolžinsko enoto. koeficient viskoznosti odvisno od vrste in stanja materiala (temperatura in tlak).

Dinamična viskoznost in kinematično viskoznost tekočin in plinov, v veliki meri odvisne od temperature. Ugotovljeno je bilo, da tako zmanjšanje koeficienta z naraščajočo temperaturo za spuščanje tekočine, in obratno, se poveča, ko se temperatura dvigne - za pline. V nasprotju s tem odvisnost je mogoče razložiti s fizikalnimi narave interakcij molekul v kapljic tekočine in pline.

Fizični pomen

Z vidika molekularne kinetične teorije plinov viskoznosti pojav je v tem, da se gibljejo medij zaradi naključnega gibanja molekul nastane poravnavo plasti različno hitrostjo. Torej, če je prvi sloj v smeri premika hitreje kot soležno drugo plastjo, prvi sloj drugega premika s hitrostjo molekulo, in obratno.

Zato je prvi sloj ponavadi pospeši gibanje drugega sloja, in drugi - upočasniti gibanje prvega. Tako bo skupna količina pretoka prvega sloja zmanjša, in drugi - povečati. Nastalo spremembo tega količini gibanja je značilno viskoznost koeficientom za pline.

Kapljica v nasprotju plinov, notranje trenje v večji meri z delovanjem medmole sil. In, ker je razdalja med molekulami tekoče kapljice je majhna v primerjavi s plinskimi okolja, medsebojnih vplivov sil molekularnih medtem ko - znatna. Molekul tekočine, kot tudi molekule trdne snovi, ki se gibljejo v bližini ravnotežnih točk. Vendar pa je v tekočinah, te določbe niso v mirovanju. Po določenem času se tekočina molekula nenadoma v novem položaju. Ob istem času, v katerem je položaj molekul v tekočini ne spreminja, čas jo imenovali "ustaljeno življenje".

Medmolekulske sile precej odvisna od vrste tekočine. Če je viskoznost snovi majhna, se imenuje "tekoča", kot je koeficient pretoka in dinamično viskoznost tekočine - je obratno sorazmerna. Nasprotno pa se lahko material z visoko viskoznostjo za mehansko trdoto, kot na primer smole. Viskoznost snovi, medtem ko v veliki meri odvisno od sestave nečistot in njihove zneske in temperature. Z naraščajočo temperaturo je količina "sedeči življenje" čas zniža, s čimer se poveča tekočine viskoznost pade in mobilnost snovi.

Pojav viskoznosti, kot tudi drugih pojavov molekulsko transportnih (difuzija in toplotno prevodnost) je nepovraten proces, ki vodi k doseganju ravnotežno stanje, ki ustreza največji entropije in najmanj prostega energije.