Определяне на кинематичен вискозитет и коефициент на формула
В равновесие, различните фази на материал са в покой спрямо друга. Със своята относително движение появи спирачната сила (вискозитет), които са склонни да се намали относителната скорост. вискозитет механизъм може да бъде намалена за обмен на импулс правилното движение на молекули между различните слоеве на газове и течности. Показване вискозни фрикционни сили в газове и течности се отнасят за транспортиране процеси. Вискозитетът на твърдите вещества има редица съществени функции и разглежда отделно.
Кинематичен вискозитет се определя като съотношение на динамичен вискозитет () на плътността на веществото. Посочи обикновено буквата (голи). Тогава математически определяне на коефициента на кинематичен вискозитет може да се запише като:
където - плътността на газ (течност).
Тъй като експресията (1) плътността на веществото е в знаменателя, след това, например, разреден въздух при налягане от 7.6 mm Hg. Чл. и температура от 0 о вискозитет С кинематичен е два пъти по-голям от глицерол.
Кинематичен вискозитет на въздуха често се счита за равен при нормални условия, така че, когато се движат в атмосферата използва закона на Стокс ", когато радиусът на работа на тялото (см) върху скоростта си (), не превишава 0,01.
Кинематичен вискозитет на вода често се смята реда, при нормални условия, така че, когато се движат във водата се използва закона на Стокс ", когато радиусът на работа на тялото (см) върху скоростта му () не надвишава 0,001.
Кинематичен вискозитет и числото на Рейнолдс
Числото на Рейнолдс (Re) се изразява чрез използване на кинематичен вискозитет:
където - линейни размери на тялото, които се движат в вещество - скорост тяло.
В съответствие с експресия (2) за тялото се движи с постоянна скорост брой намалява ако кинематични увеличава вискозитета. Ако броят на малките Re, силата на теглене на вискозно триене надделее над силите на инерцията. От друга страна, голяма числото на Рейнолдс, които се срещат при ниска вискозитетът, посочи приоритета на инерционните сили на триене.
Номерът на Рейнолдс е малък за дадена стойност на кинематичен вискозитет, когато малък размер на тялото и скоростта на движението му.
Единици кинематичен вискозитет
Основната единица за измерване на кинематичен вискозитет в системата SI е:
Примери за решаване на проблеми
Метална топка (плътност е) е равномерно понижава в течността (плътност течност е кинематичен вискозитет). На какво максималната възможна диаметър на топката ще бъде ламинарен поток наоколо? Да приемем, че преходът на турбулентен поток протича при Re = 0,5. За типичен размер да приеме диаметър на топка.
Използването на втория закон на Нютон, ние получаваме израза:
където - на Архимед сила - силата на вискозно триене.
В проекцията върху ос Y, уравнение (1.1) е:
Замести резултатите (1,3) - (1,5) (1,2), имаме:
Номерът на Рейнолдс се определя в този случай, тъй като:
Следователно, максималната продукт определя максималната възможна диаметъра на топката в ламинарен поток (защото скоростта остава непроменен от хипотеза), изрично скорост:
Заместването (1,8) (1,6) експресират желаната стойност:
Обяснете защо въздух инерцията започва да надделее над плъзгане триене при скорости много по-висока, отколкото в случай на същото движение на тялото във вода.
Фактът, че въздух има кинематичен вискозитет по-голям от вода, и следователно малък брой Рейнолдс, поради ниската си плътност. Следователно, инерцията на въздуха започва да доминира над вискозно съпротивление при високи скорости, отколкото във вода. По този начин, ако смятаме, че дирижабъл полет във въздуха, влача, причинени до голяма степен вискозно триене, ако вместо въздух вземе вода, ролята на инерционните сили растат (инерционната сила ще се увеличи пропорционално на плътността на водата, т.е. около 1000 пъти)
Подобно на сайта? Кажете на приятелите си!
Свързани статии