Вязкость по Ньютону

При движении жидкости в результате скольжения одного слоя по другому возникают силы внутреннего трения или силы вязкости. По Ньютону силы внутреннего трения прямо пропорциональны скорости относительного движения и поверхности соприкасающихся слоев, т. е. [c.7]

Напряжение трения выражается через градиент скорости у поверхности стенки и динамический коэффициент вязкости по закону Ньютона [c.317]

Этот реологический закон утверждает существование простой пропорциональности между касательными напряжениями, действующими в плоскостях соприкасания слоев жидкости и производными от скорости по направлениям, нормальным к этим плоскостям. Формула (2) определяет внутреннее трение или, как говорят, вязкость жидкости по Ньютону. Коэффициент р, который может зависеть только от температуры жидкости, но не от давления (об этом подробнее будет сказано далее на самом деле в реальных жидкостях при очень больших давлениях р зависит также и от давления), носит наименование динамического коэффициента вязкости (в практике употребляют более короткий термин коэффициент вязкости), в отличие от кинематического коэффициента вязкости V, равного отношению [c.352]

По международной системе единица измерения динамической вязкости равна ньютону-секунде на квадратный метр и обозначается [c.12]

В рассматриваемом случае распределение скоростей линейное. Вследствие действия межмолекулярных связей между движущимися слоями жидкости возникает сила вязкости или внутреннего трения. Ньютон указал на те параметры, от которых она зависит. Для рассматриваемого движения с линейным распределением скоростей по толщине слоя [c.15]

Если в потоке выделить некоторый элементарный объем, то на его поверхности будут действовать касательные и нормальные силы. Касательные силы возникают вследствие внутреннего трения или вязкости. Как известно, Ньютон сформулировал закон, согласно которому касательное напряжение трения между двумя слоями прямолинейно движущейся вязкой жидкости пропорционально отнесенному к единице длины изменению скорости по нормали к направлению движения [c.13]

Вязкостью называют свойство жидкостей оказывать сопротивление касательным силам, стремящимся сдвинуть ее частицы по отношению друг к другу. При движении жидкости происходит относительное смещение соприкасающихся слоев ее частиц, сопровождаемое трением. В результате возникает сила вязкости Т, Н, которая по гипотезе И. Ньютона, подтвержденной опытами Н. П. Петрова, определяется из выражения [c.10]

Предполагается, что при движении жидкости наблюдается скольжение одного слоя жидкости по другому, в результате чего происходит процесс, аналогичный трению, поэтому силы, возникающие при скольжении, называются силами внутреннего трения. Наличие внутреннего трения в жидкости обусловливает ее свойство отзывать сопротивление касательным усилиям, которое называется вязкостью. Жидкость, в которой проявляется вязкость, называется вязкой. Всякое трение сопровождается потерей энергии, поэтому при движении вязких жидкостей неизбежно теряется часть энергии, содержащейся в потоке. Еще в 1687 г. Ньютон высказал гипотезу о том, что силы внутреннего трения, возникающие между соседними движущимися слоями жидкости, прямо пропорциональны скорости относительного движения и площади поверхности соприкосновения, вдоль которой совершается относительное движение, зависят от рода жидкости и не зависят от давления. [c.14]

Полученные зависимости с большой точностью подтверждаются многочисленными опытами, проведенными по движению различных жидкостей в условиях ламинарного режима. Тем самым находят подтверждение и сделанные в процессе выводов этих зависимостей допущения о применимости закона Ньютона для ламинарного движения и о том, что скорость у стенки равна нулю. В инженерной практике с ламинарным режимом часто приходится сталкиваться при движении в трубах жидкостей с повышенной вязкостью (нефть, керосин, смазочные масла и пр.). [c.163]

Количественные оценки маслянистости пока не разработаны. Вязкость определяет удельную силу сопротивления относительному сдвигу соседних слоев жидкости, возникающую на воображаемой разделяющей их поверхности, параллельной направлению течения струи, и по закону Ньютона определяемую равенством [c.326]

Если применить к течению слоев жидкой пленки во время сдувания закон внутреннего трения жидкостей Ньютона, то нетрудно видеть, что полученный результат является очевидным следствием постоянства вязкости во всей толще жидкого слоя.) Действительно, по уравнению Ньютона (7) [c.198]

При этом важно отметить, что чем больше при прочих равных условиях (одинаковая продолжительность и интенсивность сдувания и другие условия опыта) крутизна пленки, тем меньше градиент скорости О, а следовательно, согласно формуле Ньютона, тем больше ц. Таким образом, по крутизне пленки, определяемой расстоянием соседних полос интерференции, можно судить о пропорциональной ей вязкости слоев жидкости. Однако существует возможность во много раз повысить точность измерения толщины пленки на разных участках, если применить более тонкие методы исследования отраженного от пленки света. [c.199]

Уравнение (4-22), аналогично по структуре и физическому смыслу уравнениям молекулярного переноса для процессов теплопроводности, вязкости и диффузии в газах и жидкостях, найденным Фурье, Ньютоном и Фиком и известным под названием тройной аналогии . Эти уравнения для одномерной задачи записываются [Л. 22, 132] так [c.134]

В основе М. лежат три закона Ньютона. Первые два справедливы по отношению к т, н. инерциальной системе отсчёта. Второй закон даёт осн. ур-ния для решения задач динамики точки, а вместе с третьим — для решения задач динамики системы материальных точек. В М. сплошной среды, кроме законов Ньютона, используются закона, отражающие свойства данной среды и устанавливающие для неё связь между тензором напряжений и тензорами деформаций или скоростей деформаций. Таковы Дука закон для линейно-упругого тела и закон Ньютона для вязкой жидкости (см. Вязкость). О законах, к-рым подчиняются др. среды, см. в ст. Пластичности теория. Реология. [c.127]

Сделаем некоторые допущения. Точка О крепления штока к балке и рабочему органу движется по прямой линии, так как радиус дуги достаточно велик, сила трения поршня о стенки цилиндра постоянна вязкость масла, его объемный вес и коэффициент расхода а постоянны, разница в высотных отметках мала. Согласно второму закону Ньютона [c.215]

Жидкости, которые при своем течении подчиняются закону Ньютона, называются ньютоновскими жидкостями. Их течение является ламинарным. Вязкость или отношение напряжения сдвига к скорости сдвига для ньютоновских жидкостей есть величина постоянная. Большинство жидкостей для гидравлических систем в условиях обычных температур, давлений и скоростей течения ведет себя почти так же, как ньютоновские жидкости. Однако по мере того как скорость течения возрастает, отношение напряжения сдвига к скорости сдвига в некоторой критической точке резко снижается. Эта точка отмечает переход от ламинарного течения, при котором жидкость следует закону Ньютона, к турбулентному течению, при котором жидкость больше не подчиняется этому закону. При турбулентном течении упорядоченное движение слоев жидкости параллельно направлению течения нарушается. Рейнольдс показал, что величина критической скорости, отделяющей вязкое течение от турбулентного, зависит от безразмерной величины, известной как число Рейнольдса [136] (см. главу III). [c.89]

Экспериментальная проверка этого утверждения, представленная на рис, 8 внизу, показывает, что расчетное (зависимость 1, в соответствии с 14,12) и опытное (зависимость 2) изменения давления по длине канала на участке 1-3 мало отличаются, а на участке 3-5 расхождения между зависимостями 1 и 2 становятся значительнее, При замедлении потока могут иметь место качественные различия зависимость 3 на рис, 8 показывает постоянное значение давления по длине канала при монотонно возрастающей функции в соответствии с законом (14,12). Описанные эксперименты мог т быть объяснены тем, что в реальных жидкостях действуют касательные силы внутреннего трения, или вязкостью. Величина силы вязкости в простейшем случае ламинарного плавно изменяющегося течения определяется экспериментальной зависимостью, установленной Ньютоном [c.103]

Названы по имени Исаака Ньютона, изучавшего движение жидкости в предположении о постоянстве абсолютной вязкости. [c.14]

Теория Ньютона не учитывает вязкости жидкости, в то время как при кинетическом расчете учитываются все эффекты. Поэтому к силам, подсчитанным по теории Ньютона, следует добавить еще силы трения, рассчитанные, например, по теории пограничного слоя. Однако ясно, что в пограничном слое поглощается лишь часть тангенциального импульса. Следовательно, и с учетом трения сопротивление в свободномолекулярном потоке должно быть больше, чем в сплошной среде, и соответственно аэродинамическое качество (т. е. VIX) меньше. [c.358]

В силу вязкости смазывающая жидкость оказывает сопротивление вращению шипа и обусловливает трение в подшипнике. Считая, что весь зазор в подшипнике полностью заполнен маслом, удельное сопротивление вращению шипа в подшипнике определяют по закону Ньютона для вязкой несжимаемой жидкости [c.313]

Теоретическая (рациональная) гидродинамика стремится приближенно предсказать движение реальной жидкости путем решения краевых задач для соответствующих систем дифференциальных уравнений в частных производных. При составлении этих уравнений в качестве аксиом принимают законы движения Ньютона. Предполагается также, что рассматриваемая жидкость (обычная жидкость или газ) всюду непрерывна и что на любую часть поверхности действует вполне определенное давление или какое-либо другое внутреннее напряжение (сила, приходящаяся на единицу площади), которое, по крайней мере локально, является дифференцируемой функцией координат, времени и направления. Наконец, устанавливается связь этих напряжений с движением жидкости посредством введения различных параметров, характеризующих данное вещество (плотность, вязкость и т. д.), и функциональных зависимостей (закон адиабатического сжатия и т. п.). Исходя из таких допущений, математики составили системы дифференциальных уравнений для различных идеализированных жидкостей (несжимаемой невязкой, сжимаемой невязкой, несжимаемой вязкой и т. д.). [c.15]

Хотя гипотеза Ньютона о вязкости жидкости была выдвинута ещё до того, как начали закладываться основы науки о движении жидкости вообще, всё же развитие этой науки не пошло по линии одновременного учёта и давления и вязкости жидкости. В течение более полутораста лет гипотеза Ньютона о вязкости жидкости оставалась без употребления, и наука о движении жидкости развивалась только по линии учёта одного давления. Такой ход развития гидродинамики следует объяснить в первую очередь тем качественным различием служебных ролей в развитии техники давления и вязкости, о котором мы говорили выше. Кроме того, с развитием техники увеличивалось количество тех областей практики, в которых давление жидкости или газа использовалось в качестве активного фактора, тогда как необходимость считаться с наличием внешнего и внутреннего трения жидкости начала только обнаруживаться в небольшом числе случаев. Наконец, такой ход развития гидродинамики следует объяснить и тем, что для учёта одного лишь давления жидкости все возможности были подготовлены уже на первых ступенях развития общей механики и высшей математики, тогда как для учёта вязкости такие возможности стали создаваться значительно позже. [c.12]

Уравнения неразрывности, импульса и притока тепла (см. 2 гл. 1) в сферическп-симметричном случае, когда имеется только радич1 ьпое движение и когда все параметры зависят только от эйлеровой координаты г (расстояние до центра) и времени t, с учетом действия вязкости по закону Ньютона и теялопроводности [c.175]

Таким образом, в работе Навье с самого начала используется гипотеза о сплошности жидкой среды и предположение о непрерывности деформирования частицы жидкости. Навье вводит в рассмотрение разность векторов скоростей в двух соседних точках и устанавливает выражение для скорости абсолютного удлинения элементарного прямолинейного отрезка, соединяющего две соседние частицы. Таким образом, если у Ньютона при формулировании гипотезы о вязкости по существу речь щла о деформации простого сдвига частицы жидкости, то у Навье речь идёт уже о деформации удлинения отрезка произвольного направления. В своих дальнейших рассуждениях Навье использует следующую гипотезу дополнительная к давлению сила взаимодействия между двумя соседними частицами жидкости прямо пропорциональна скорости абсолютного удлинения расстояния между ними. Коэффициент пропорциональности считается зависящим от расстояния так, что при удалении частиц друг от друга он должен стремиться к нулю, а при приближении этот коэффициент должен стремиться к конечному значению, отличному от нуля. Под дополнительной силой в своей гипотезе Навье понимал силу, приходящуюся на единицу объёма одной фиксированной частицы со стороны единицы объёма второй фиксированной частицы. По этой причине гипотеза Навье формально не совпадает с принимаемой в настоящее время обобщённой гипотезой Ньютона для вязкой несжимаемой жидкости, но по своему содержанию она всё же близка к ней. Чтобы оценить суммарное воздействие всех окружающих частиЦ жидкости на одну фиксированную частицу с единичным объёмом, Навье подсчитывает сумму всех элементарных раббт рассматриваемых сил воздействия со стороны всех окружающих частиц жидкости на том элементарном перемещении, которое представляется вариацией абсолютной скорости удлинения. Суммирование этих элементарных работ проводится с помощью интегрирования по объёму всего пространства при использовании сферических координат с началом [c.15]

Таким образом, вязкость представляет собой силу трения между двумя параллельными слоями расплава, соприкасающимися между собой по площади 5=1, и при градиенте скорости,, равном единице. Выражается вязкость в ньютон секундах на квадратный метр н сек1м ). Размерность вязкости [г =кг1 м1 сек). [c.22]

Окружная сила Т, противодействующая вращению вала, равна сумме сил вязкого сдвига масла в зазоре по всей окружности вала. По закону вязкого трения Ньютона при ламинарном течении сила Г пропорциональна поверхности сдвига (т. е. величине юИ), вязкости масла Т1, скорости сдвига и и обратно пропорциональна толщше /г масляного слоя. [c.342]

Из анализа уравнений Навье—Стокса [68] можно [юказать, что движение жидкости, вызванное сжатием или расширением сферического пузырька, описывается уравнением невязкой жидкости, а влияние вязкости учитывается граничными условиями. Из курса динамики вязкой жидкости известно, что при движении вязкой жидкости возникают касательные напряжения и изменяются нормальные напряжения (по сравнению с невязкой жидкостью). На основании гипотезы Ньютона при ламинарном [c.31]

В этом случае нетрудно понять механический смысл влияния вязкости. Согласно гипотезе Ньютона [см. формулу (6)], жидкость как бы прилипает к стенкам и поэтому скорость граничнойструйки, примыкающей к стенке, равна нулю. Но уже на небольшом расстоянии от стенки она значительна (см., например, эпюру скорости по сечению трубы на рис. 64, а). Это и является причиной возникновения градиента скорости и, как результат, касательного напряжения т, которое, действуя на площадь жидкостного трения, создает силу сопротивления. Для преодоления этих сил требуется определенная затрата механической энергии жидкости. Поэтому в процессе движения вязкой жидкости запас ее механической энергии уменьшается. Обращаясь к схеме рис. 67, можно утверждать, что [c.117]

Профиль скорости легко получить из выражения (14.64). Для этого достаточно принять гипотезу о постоянстве турбулентного трения по толщине пограничного слоя Тт /(у) = onst. Подчеркнем, что речь идет о турбулентном трении, которое принимается постоянным в интервале бв.п г/ бт, где бв.п — толщина вязкого подслоя. В самом вязком подслое (см. рис. 14.9 область а) в связи с его малой толщиной [бв.п= (Ю ч--т-10 3)бт, см. пример 14.2] и преобладанием молекулярной вязкости обычно принимается прямолинейный профиль скорости, что по закону вязкого трения Ньютона дает T = onst и, следовательно, тс=Тв.п, где Тв.п — трение на границе между вязким подслоем и турбулентным ядром. В силу сказанного трение постоянно в интервале O i/ бт и равно трению на стенке Тс В этом случае для произвольного значения у из области турбулентного ядра бв.п У бт справедливо соотношение [c.365]

Выразим S по закону трения Ньютона S = ц dwjdy и принимая ц -динамическую вязкость, Н с/м , постоянной, получим [c.118]

Смазочные материалы. При проектировании механизмов и приборов весьма большое внимание уделяется выбору смазочных материалов. Пригодность масел для применения их в качестве смазочных материалов определяется по их вязкости и маслянистости. Под вязкостью или внутренним трением смазки понимают свойство одного слоя жидкости сопротивляться сдвигу по отнсшению к другому. Оценка вязкости производится в абсолютных и относительных (условных) единицах. Критерий абсолютной или динамической вязкости определяется по закону Ньютона и выражается зависимостью [c.216]

Вследствие вязкости воздуха в нем при движении проявляются силы трения из-за сдвига одного слоя воздуха относительно другого. Согласно гипотезе Ньютона, эти силы должны быть пропорциональны числу частиц воздуха, смещаемых относительно друг друга (поверхность F), и градиенту скорости (kjdy по оси у, перпендикулярной потоку, [c.171]

Сопротивление скольжению со стороны смазочного слоя подчиняется в условиях граничной смазки закономерностям внешнего трения, а не внутреннего. Это сказывается хотя бы в том, что сопротивление скольжению не возрастает пропорционально скорости, а остается бо.лее или менее постоянным, не завися от последней . В то же время сопротивление скольжению зависит от нагрузки, возрастая приблизительно пропорционально ее величине, что характерно для внешнего трения. Спрашивается как можно помирить этот результат, очень важный для понимания механизма граничной смазки, с измерениями по методу сдувания, хотя обнаруживающими существование измененной величины вязкости, но не обнаруживающими отклонений от закона внутреннего трения Ньютона Это кан ущееся противоречие можно понять, если учесть, что при методе сдувания слой жидкости подвергается усилию только со стороны воздуи1ного потока. При граничной смазке, наоборот, течение смазочного слоя между трущимися тепами происходит в совершенно иных условиях, при которых тангенциальные [c.206]

Коэффициент пропорциональности р, называется коэффициентом абсолютной вязкости жидкости. Этот коэффициент аналогичен модулю сдвига твердых тел. Коэффициент абсолютной вязкости имеет размерность кГ-сек лР, или в системе СИ н-сек1м , и представляет собой выраженную в кР (ньютонах) силу трения при относительном скольжении со скоростью 1 м1сек двух параллельных слоев вязкой жидкости, имеющих площадь по 1 лг и удаленных один от другого на расстояние в 1 м. [c.335]

Характер конвективных токов связан со структурой течения, которое может быть либо ламинарным, либо турбулентным. По латыни lamina — слой, листовое изделие. Течение называется ламинарным, т. е. слоистым, если его можно уподобить скольжению одного слоя жидкости относительно другого без их перемешивания. Поскольку при ламинарном течении направление вектора скорости остается в каждой точке устойчивым, конвекция по нормали к этому направлению никогда не возникает и соответствующий перенос того или иного субстрата должен быть исключительно микрофизической природы, т. е. иметь в своей основе тепловое движение молекул, атомов, электронов (излучение здесь не рассматривается). В частности, напряжение трения т, действующее на данный слой со стороны смежных, определяется законом Ньютона через коэффициент вязкости (молекулярной) р. [c.75]

Теплообмен при больших скоростях движения газа характеризуется рядом особенностей по сравнению с теплоотдачей, протекающей в условиях умеренных скоростей. Как известно, вследствие проявления вязкости жидкости в пограничном слое газ затормаживается у поверхности твердого тела. В результате этого торможения, а также передачи количества движения, обусловленного значительными градиентами скорости у стенки, температура жидкости у повер.хности этой стенки существенно повышается, что при умеренных скоростях не имело места. В адиабатических условиях теплоотвод через стенку отсутствует. Но повышение температуры raia у стенки обусловливает появление переноса тепла за счет теплопроводности из пограничного слоя газа в ядро потока. Таким образом, при движении газа с большой скоростью происходит одновременно два процесса, имеющих разное направление. С одной стороны, в пограничном слое выделяется некоторое количество тепла за счет, диссипации энергий. С другой стороны, некоторое количество тепла путем теплопроводности из пограничного слоя переходит в основной поток. Молекулярный перенос количества движения, согласно закону Ньютона, пропорционален коэффициенту кинематической вязкости молекулярный перенос тепла, в соответствии [c.176]

Вязкость описывает внутреннее трение, т. е. свойство оказывать сопротивление относительному перемещению в жидкостях и газах. По определени[о, в жидкостях и газах отсутствуют статические касательные напряжения. Однако в движущихся жидкостях и газах имеются динамические касательные напряжения. Их можно охарактеризовать динамической вязкостью, называемой также первой вязкостью или просто вязкостью. Согласно И. Ньютону (1643—1727), динамические касательные напряжения можно описать следующим образом. [c.13]

В настоящее время существуют теории, основанные на допущении о конечности скорости распространения влияния вязкости, в частности, о конечной скорости диффузии завихренности. Изменения, которые при этом вносятся в выражение обобшенного закона Ньютона, нарушают эллиптический тип уравнений движения вязкой жидкости и делают их принадлежащими к гиперболическому типу, для которого, как нам уже известно из содержания гл. VI, характерна конечная скорость распространения возмущений. Это новое направление в динамике вязкой жидкости еще не получило широкого признания и является значительно более сложным с математической стороны по срав11ению с принятым в настоящем курсе классическим подходом. [c.441]

Следует сделать второе замечание по формулировке задачи Ньютона. Когда цилиндр находится в покое, а затем приводится в равномерное врап1 ение, то частицы жидкости вблизи поверхности цилиндра вынуждены принимать участие во враш,ении цилиндра, а они, в свою очередь, из-за недостаточного проскальзывания , или, как мы сказали бы теперь, из-за вязкости, приводят в движение частицы жидкости, более удаленные от цилиндра. Это будет продолжаться до тех пор, пока все более и более удаленные частицы жидкости не придут в движение. На это, конечно, требуется время, и если жидкость занимает неограниченное пространство, то потребуется очень большой промежуток времени, пока враш,ение цилиндра скажется на отдаленных частицах жидкости. Это означает, что потребовалось бы бесконечно большое время для того, чтобы любая частица жидкости сохраняла бы свое равномерное движение . Однако на практике, после достаточно короткого промежутка времени, движение частиц жидкости, находящихся вблизи цилиндра, становится равномерным, а так как жидкость на бесконечности будет естественно оставаться в покое, то движение значительно удаленных частиц не будет иметь значения. [c.38]

В предыдущих главах была изучена та часть реологии, которая стала классической и известна под названием механики сплошной среды и входит в учебники по механике после разделов механика материальной точки и системы материальных точек и механика твердого тела и системы твердых тел, в которых также рассматривается идеализация, и даже болЫпая, чем гуково тело и ньютоновская жидкость. Когда механика изучает движение планет вокруг Солнца, то планеты рассматриваются как материальные точки, каждая из которых обладает некоторой массой т. При таком изучении материальными свойствами небесных тел, будь они упругие тела, пластические или жидкие, полностью пренебрегают. Это является исходной предпосылкой механики Ньютона. Когда механика обращается к задачам о движении тел на Земле, она постулирует также несуществующее, абсолютно твердое тело. Если распространить принятую в главе I терминологию идеальных тел, то можно назвать абсолютно твердое тело евклидовым телом по имени Евклида (5 век до н. э.), который основал свою геометрию на предположении о существовании таких тел. В противоположность твердому телу Паскаль (1663 г.) предложил рассматривать материал, частицы которого могли бы двигаться одна относительно другой совершенно свободно, без какого-либо сопротивления. Это — жидкость, не обладающая какой-либо вязкостью, которая была названа идеальной жидкостью и которую можно назвать наскалев-ской жидкостью. Как евклидово тело, так и паскалевская жидкость не характеризуются никакими физическими постоянными, кроме массы. Следовательно, эти тела находятся вне области реологии. Затем в механику были введены два идеальных материала, характеризующиеся физическими постоянными и поэтому принадлежащие реологии (которая тогда еще не существовала). Эти тела были названы соответственно гуковым телом и ньютоновской жидкостью. Они являются классическими телами. В таких учебниках, как учебник Лява (1927 г.) по теории упругости и учебник Лэмба (Lamb, 1932 г.) по гидродинамике, задачи для этих тел сведены к задачам прикладной математики, после чего можно забыть об их физическом [c.124]

Поглощение ультразвука вследствие внутреннего трения можно легко рассчитать, вводя коэффициент вязкости среды г и учитывая, что вязкие напряжения являются функциями градиента скорости Ieщeния ее частиц. При этом в первом приближении вязкие напряжения можно считать пропорциональными первой степени скорости деформации (закон Ньютона для сил внутреннего трения). Мы ограничимся по-прежнему рассмотрением плоских волн, распространяющихся вдоль оси х. Прибавляя к упругому напряжению о для одномерной деформации д /дх (с учетом сдвиговой упругости) вязкое напряжение, пропорциональное скорости этой деформации r д%/дxдt — г ди/дх, получим одномерное реологическое уравнение состояния в виде [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...