Потокът от вискозни течности в тръби.
В реалните течности в рамките на слоеве в тези течности се движат с различни скорости. Близо до стената на канала (тръба), в която течните потоци, скоростта на потока е много по-малки, отколкото от него. От слой газ с висока скорост на движение се предава импулс (ко-lichestvo движение) на слой движи по-бавна скорост. Поради предаване на инерция от един слой на другите слоеве на напречните намалява скоростта на движение.
Разглеждане на потока на течност до плоска повърхност (фигура 6.3). В посока, перпендикулярна на оста Х, скоростта е същото във всички точки. Това означава, че скоростта на # 965; е функция на х. Тъй като опитът показва, Р импулс се извършва в единица време през сечение единица perpendiku-LAR ос X, определен от уравнението
при което - градиента на скоростта по оста X, характеризиращи скоростта на степента на промяна по тази ос (промяна в скоростта на единица дължина). В знак минус означава, че инерцията се прехвърля в посока на намаляване на скоростта. Коефициентът з - динамичен коефициент вискозитет, който зависи от свойствата на газ или течност.
Вискозитетът се проявява в това, че всеки газ или течен слой се движи спрямо съседен се подлага на действието на някои сила. Тази сила е силата на триене между слоевете gaza.Uravnenie на (6.10) следва да бъде написана на формата
Уравнение (6.11), - закона за нютонов вискозен поток на течност или газ.
Динамичният вискозитет Н (6,11) е числено равна на силата на триене между зоната на слоя от 1 m 2 на стойност GRA-градиент на скоростта (в посока, перпендикулярна на слоевете) е равна на един (1 м / сек до 1 м дължина). измерение часа в SI [Н] = Pa · S (Паскал секунди).
В случай на постоянна ламинарен поток на течност през тръба с малък радиус R на обема на течност, която тече в секунда през напречното сечение на тръбата е пряко пропорционална на p1 налягане разлика p2 на входа на тръбата и на изхода от тях, четвъртата силата на радиус R на тръбата и обратно пропорционален на дължината L на тръбата и коефициента вискозитет ч
където Vsek - втори флуиден поток. Връзката (6,12) е с формула Поазьой. Поазьой формула използва за определяне на коефициента на динамичен вискозитет на течности # 951; чрез измерване на обема V на изтичащия поток за време Т в даден пад на налягането. Този метод се нарича вискозиметър.
Пример 6.2.Vyvod Поазьой формула използване закон на Нютон за вискозно триене
Ние изберете обема на течност или газ в цилиндър с дължина L и радиус R. В равновесно състояние поток с постоянна скорост на сумата на всички сили, действащи върху избрания обем е нула. Активно количество от вискозно триене действа сила Ftr ,. която е базирана на Fs на сила. произтичащи от диференциалното налягане през дължината на тръбата (фиг. 6.4).
Силата Ftr, действайки по повърхността на избрания цилиндър с площ S = 2plr и в съответствие със закона на Нютон (6.11) е равна на
От Ftr по модул, равен на Fs на сила. което се равнява на последните два израза, получаваме
Разделянето на променливите и интегриране на това уравнение, ние получаваме разпределението на скоростта на потока в радиална посока:
Константата С се определя от условието, че скоростта на стената на тръбата:
С оглед на това уравнение:
течност обем DV. (. Фигура 5-4) изминало секунда през ширина DR пръстеновидния участък, с оглед на (6,14) е равен на:
Интегриране на последния връзката в интервала от 0 до R води до формула (6.12).
Свързани статии