Cum se determină frecarea 1
frecare internă apare în fluid datorită interacțiunii dintre molecule. Spre deosebire de frecarea externă, care are loc la intersecția a două corpuri, are loc frecarea dintre mediul din interiorul straturilor se deplasează cu diferite viteze de deplasare.
La viteze deasupra straturilor critice de viteză aproape de pereții sensibil datorită rămase în urmă mediu de fricțiune, există diferențe semnificative în vitezele, ceea ce implică formarea de vârtejuri.
Astfel, vâscozitatea. sau frecare internă în lichide. nu numai că produce pierderea de frecare de energie, dar, de asemenea, o nouă educație - vârtejuri.
Newton a constatat că forța viscozității sau frecarea internă, ar trebui să fie proporțională cu gradientul vitezei (o valoare care arată cât de repede viteza variază în timpul tranziției de la strat la strat, în direcția. Mișcarea perpendiculară pe straturile) și zona. care relevă efectul acestei forțe. Astfel, am ajuns la formula lui Newton:
în care - coeficientul de vâscozitate. sau frecare internă. număr constant caracterizează acest lichid sau gaz.
Pentru a clarifica sensul fizic. pune în formula (I.149) sec-1. m 2; apoi numeric; De aceea, vâscozitatea este forța de frecare. care apare în fluidul între cele două tampoane în m 2. Dacă gradientul vitezei între ele este egal cu unitatea.
Unitatea SI a viscozității dinamice = pascal - secunde (Pa · s).
(Pa.s) este egală cu vâscozitatea dinamică a mediului în care curgerea laminară și gradientul vitezei cu modulul egal cu (m / s) prin (m), o forță de frecare internă (H) prin (m 2) a suprafeței straturilor de contact (Pa · c = N · s / m 2).
Unitatea este permisă utilizarea g pentru 1980 poise (P), după savantul francez Poiseuille, care este una dintre primele (1842) a început studiile de vâscozitate corectă când curge lichide în tuburi subțiri (raportul dintre unitățile de vâscozitate dinamică:. 1 U = 0 1 Pa · s)
Poiseuille. urmărind mișcarea fluidelor în tuburi capilare, derivate legii. conform căruia:
unde - cantitatea de fluid care curge prin tub în timpul;
- raza tubului (pereți netezi);
- diferența de presiune la capetele tubului;
- durata de curgere a fluidului;
Cu cât vâscozitatea, cele mai mari forțe de frecare internă apar în ea. Vâscozitatea este dependentă de temperatură, cu caracterul acestei dependențe pentru lichide și gaze sunt diferite:
q lichide cu viscozitate dinamică scade brusc odată cu creșterea temperaturii;
q vâscozitatea dinamică a gazului crește cu creșterea temperaturii.
În plus față de viscozitatea dinamică a conceptelor utilizate și puterea conceptului de vâscozitate cinematică.
Fluiditatea se numește inversul viscozității dinamice.
Unitatea SI fluidității m = 2 / (N · s) = 1 / (Pa · s).
viscozitate cinematică este raportul dintre vâscozitatea dinamică a mediului de densitate.
Unitatea SI viscozității cinematice de 2 m / s.
Până în 1980, el a fost permis să folosească unitatea: Stokes (St). Raportul dintre unitățile de vâscozitate cinematică:
1 Stokes (St) = 10 -4 m 2 / s.
Atunci când corpul este în formă sferică se mișcă într-un fluid, este necesară pentru a depăși forța de frecare:
Formula (I.153) este legea Stokes.
legea lui Stokes se bazează pe determinarea viscozității viscozimetru Gopplera lichid. Într-un anumit diametru tub, umplut cu un lichid, vâscozitatea care trebuie să determine mingea este coborâtă și se măsoară rata de incidență, care este o măsură a viscozității.
om de știință britanic O. Reynolds în 1883, ca rezultat al lor de cercetare a ajuns la concluzia că criteriul pentru caracterizarea circulației lichidelor și gazelor, poate fi numărul determinat de un set de mărimi adimensionale, referitoare la un anumit fluid și având în vedere mișcarea ei. Compoziția acestor numere de abstracte, numit numerele Reynolds. este după cum urmează:
în care: - dimensiunea liniară (de exemplu, diametru) al tubului;
- medie peste viteza fluidului tronson de țeavă;
- Numărul adimensional abstract.
Sa constatat că un astfel de set de variabile care definesc starea unui lichid sau a unui gaz, servește ca o indicație fiabilă a mișcării lor. De multe ori folosesc un număr diferit de intrare, mai convenabil:
unde - vâscozitate cinematică.
Astfel, prin calcularea numărului Reynolds pentru diferite fluide și a gazelor a constatat că trecerea de la laminar la curgere turbulentă se produce pentru toate acestea, la un anumit număr Reynolds, adică, în cazul în care (sau), curgerea laminară este stabilă; în cazul în care. curgerea laminară poate deveni instabil și ușor devine turbulentă.
Această condiție nu are sens decât dacă este prevăzut încă de la început un flux constant; dacă este deja perturbate mecanic (de exemplu, lichid picături din rezervor în țeavă), apoi la teoria sa studiu anterior nu se aplică.