Сила вязкости жидкости

Рассмотрим теперь поведение жидкости во вращающемся сосуде. Если сосуд привести во вращение, то вследствие сил вязкости жидкость принимает участие во вращении и в конце концов вращается вместе с сосудом. При этом поверхность жидкости принимает форму параболоида вращения (рис. 290). После того как это движение установилось, с точки зрения вращающегося вместе с сосудом наблюдателя можно рассматривать жидкость как покоящуюся. Этот наблюдатель, пользуясь системой отсчета, вращающейся вместе с сосудом, должен ввести, кроме силы тяжести mg, центробежную силу инерции mwV, где т — масса частицы жидкости. По сказанному выше, равнодействующая этих сил F должна быть нормальна к поверхности жидкости. Поэтому [c.515]

Условием пропорциональности сил инерции и сил вязкости жидкости является одинаковое значение числа Re (критерия вязкостного подобия) для потоков в натуре и модели [c.105]

На рис. 12-2 показана схема пограничного слоя хорошо обтекаемой пластины. Скорость wq и температура to набегающего потока постоянны. Предполагается безотрывное обтекание поверхности. Около поверхности скорость течения очень быстро падает до нуля вследствие действия сил вязкости. Жидкость как бы прилипает к поверхности, вследствие чего образуется тонкий динамический пограничный слой, в котором скорость изменяется от нуля на поверхности до скорости потока вдали от поверхности. [c.154]

Рассматривая подобие по Фруду равномерных безнапорных потоков и имея в виду, что геометрическое подобие русл означает также одинаковые их уклоны (1н = 1м), можно считать для этих потоков одинаковыми коэффициенты Шези (Сн = См). Одинаковыми будут также коэффициенты расхода и т при истечении через большие отверстия и водосливы для натуры и модели при Ргв=Ргм и при отсутствии влияния сил вязкости жидкости. [c.62]

Для ламинарного движения, когда силы инерции отсутствуют или играют второстепенную роль по сравнению с силами вязкости жидкости, коэффициент сопротивления может быть подсчитан по формуле [c.13]

Так, силы поверхностного натяжения и силы вязкости жидкости замедляют скорость роста кавитационных каверн. Процесс парообразования сопровождается затратой теплоты, отбираемой от жидкости. Интенсивность кавитации (относительный объем выделившегося пара) зависит от отношения плотности жидкости к плотности пара и отношения теплоемкости жидкости к скрытой теплоте парообразования чем больше эти отношения, тем больше интенсивность кавитации. [c.181]

В процессе распада струи существенными являются следующие силы силы инерции жидкости, поверхностные силы, силы вязкости жидкости и силы инерции среды. Все приведенные силы могут быть скомбинированы в безразмерные критерии, характеризующие турбулентность, вязкость и аэродинамические силы. Подобный анализ выполнен в работе [94]. [c.110]

При напорном движении жидкости (для которого характерно отсутствие свободной поверхности) силы тя-, жести не влияют на распределение скоростей в потоке, и для обеспечения кинематического подобия потоков выполнения условия гравитационного подобия не требуется. Вместе с тем характер движения существенно зависит от соотношения сил инерции и вязкости жидкости, поэтому моделирование напорных потоков осуществляется по критерию вязкостного подобия. Скорости в натуре и модели должны при этом удовлетворять соотношению (V—6) и определяться выбранными по условиям эксперимента масштабами и к . Если жидкости одинаковы к = 1), то [c.107]

Re — критерий Рейнольдса, представляющий собой отношение сил инерции к силам вязкости и определяющий характер течения жидкости. [c.421]

Пренебрежимо мал осредненный тензор вязких напряжений в жидкой фазе, т. е. вязкость жидкости будет учитываться только в силе межфазного взаимодействия. [c.229]

Противоречащий наблюдениям результат об отсутствии воздействия потока на движущееся s нем тело объясняется тем, что благодаря силам вязкости (которые в рассматриваемых схемах течения отсутствовали) будет срыв потока с поверхности н образование за телом вихрей (рис. 16.14), а ие плавное обтекание, как это изображено на рис. 16.13. Присоединенный вихрь, определяемый постулатом Жуковского — Чаплыгина, представляет своеобразный учет вязкости при изучении движения крылового профиля в идеальной жидкости. [c.273]

От линии отрыва отходит, как мы знаем, уходящая в глубь жидкости поверхность, ограничивающая область турбулентного движения. Движение во всей турбулентной области является вихревым, между тем как при отсутствии отрыва оно было бы вихревым лишь в пограничном слое, где существенна вязкость жидкости, а в основном потоке ротор скорости отсутствовал бы. Поэтому можно сказать, что при отрыве происходит проникновение ротора скорости из пограничного слоя в глубь жидкости. Но в силу закона сохранения циркуляции скорости такое проникновение может произойти только путем непосредственного перемещения движущейся вблизи поверхности тела (в пограничном слое) жидкости в глубь основного потока. Другими словами, должен произойти как бы отрыв течения в пограничном слое от поверхности тела, в результате чего линии тока выходят из пристеночного слоя в глубь жидкости. (Поэтому и называют это явление отрывом или отрывом пограничного слоя.) [c.231]

В 61 уже- ыло указано, что граничное условие (61,14) с учетом этой силы может быть выполнено только у вязкой жидкости. Отсюда следует, что в тех случаях, когда вязкость жидкости мала и несущественна для рассматриваемого явления, нет необходимости также и в учете наличия пленки. [c.347]

Решение. Если вязкость жидкости не слишком велика, то растягиваю-ш,ие (тангенциальные) силы, действующие на пленку со стороны жидкости, малы, и поэтому пленку можно рассматривать как несжимаемую. [c.349]

При рассмотрении связи между скоростью и давлением в потоке жидкости мы будем полагать, что силы вязкости отсутствуют, т. е. будем рассматривать идеальную (невязкую) жидкость. В дальнейшем мы выясним (правда, только качественно), как влияют силы вязкости на результаты нашего рассмотрения. [c.523]

Помимо скорости V и характерного для данной задачи размера I, число Рейнольдса зависит от отношения вязкости жидкости (или газа) ц к ее плотности р. Существенную роль играет именно отношение этих величин, так как кинетическая энергия элемента жидкости пропорциональна плотности р, а работа сил вязкости пропорциональна коэффициенту вязкости р. Поэтому относительное влияние сил вязкости определяется величиной V = fi/p, которую называют кинематической вязкостью жидкости или газа. Кинематическая вязкость v лучше, чем коэффициент вязкости р, характеризует роль вязкости при прочих равных условиях. Так, хотя коэффициент вязкости it для воды примерно в сто раз больше, чем для воздуха (при t = 0°), но вследствие того, что плотность воды примерно в 1000 раз больше плотности воздуха, кинематическая вязкость воды почти в 10 раз меньше, чем воздуха. При прочих равных условиях вязкость будет сильнее влиять на характер течения воздуха, чем воды. [c.540]

Обтекание тел потоком жидкости или газа, как уже указывалось, является одной из основных задач гидродинамики и аэродинамики ). Мы начнем рассмотрение этих задач с простейшего случая обтекания цилиндра, ось которого перпендикулярна к потоку. При этом мы пока ограничимся задачами, в которых силами вязкости можно пренебречь (когда соблюдены условия, приведенные в 125). Для цилиндра, расположенного перпендикулярно к потоку жидкости, опыт дает изображенную на рис. 324 картину распределения токовых линий в потоке, обтекающем цилиндр. Поскольку мы пренебрегли вязкостью, то для потока справедлив закон Бернулли. Согласно этому закону в точке А, где скорость потока близка к нулю, давление в жидкости [c.545]

I где густота токовых линий снова уменьшается, скорость жидкости снижается, а давление в ней возрастает. Частица жидкости, находящаяся в точке А под давлением р + ро /2, двигаясь в области АВ и BD и не испытывая при этом никаких потерь энергии (поскольку силы вязкости отсутствуют), обладает как раз такой энергией, которая необходима для того, чтобы она могла достичь области D и остановиться в точке D, создав в этой точке то же повышенное давление р + Аналогичное утверждение [c.546]

Картину полного обтекания мы получили в предположении, что силы вязкости в жидкости отсутствуют. Если же от этого предположения отказаться, то картина обтекания тел существенно изменяется. Как было показано в 125, слой вязкой жидкости, прилегающий к твердой стенке, прилипает к ней. Следующие слои потока скользят друг относительно друга с возрастающей скоростью, вследствие чего между слоями жидкости возникают силы вязкости.,При этом на каждый слой жидкости со стороны соседнего слоя, более удаленного от стенки, действует сила вязкости в направлении потока, а со стороны слоя, более близкого к стенке, — сила вязкости, направленная навстречу потоку. В результате наряду с силами вязкости, действующими между соседними слоями жидкости, возникают также силы трения, действующие на поверхность обтекаемого тела со стороны прилегающего к ней слоя жидкости. Результирующая этих сил трения называется сопротивлением трения. [c.547]

Если вязкость жидкости мала, то скорость жидкости, равная нулю на поверхности обтекаемого тела, уже на небольшом расстоянии от поверхности тела достигает значения скорости, близкой к скорости в набегающем потоке. Таким образом, действие сил вязкости сказывается только в тонком слое, прилегающем к поверхности обтекаемого тела. Этот слой называется пограничным слоем. Присутствие пограничного слоя и действующих в нем сил вязкости существенно изменяет картину обтекания тела потоком. [c.547]

К случаю медленного течения в очень вязкой жидкости все изложенные в последних параграфах представления неприменимы, так как силы вязкости играют существенную роль не только вблизи тела но и на значительном расстоянии от него. В этом случае уже нельзя выделить тонкий пограничный слой, а весь остальной поток рассматривать без учета сил вязкости. Вследствие этого и вся картина обтекания тела медленным потоком вязкой жидкости, и механизм возникновения лобового сопротивления будут совершенно иными. Силы вязкости тормозят движение не только ближайших, но и далеких слоев жидкости. Сопротивление при этом оказывается пропорциональным первой степени скорости, аналогично силам, действующим на стенки трубы со стороны медленно текущей в ней жидкости ( 125). [c.551]

Между тем, как уже указывалось ( 126), подъемная сила может существовать и в случае обтекания тела вязкой жидкостью. Более того, оказалось, что, не учитывая сил вязкости, можно не только объяснить происхождение подъемной силы, но и правильно оценить ее величину. Были разработаны теоретические методы, позволяющие рассчитывать величину подъемной силы, т. е. решать одну из наиболее важных задач прикладной аэродинамики. В развитии этих методов основные заслуги принадлежат Н. Е. Жуковскому и С. А. Чаплыгину, которые разработкой этих методов, а также и другими своими исследованиями существенно способствовали прогрессу теоретической аэродинамики и авиации. [c.561]

Если рассматривать силу вязкости как касательное напряженке, а производную от скорости движения частицы по нормали к направлению скорости как удвоенную скорость деформации сдвига, то гипотеза Ньютона о силе вязкости жидкости будет сводиться к тому заключению, что касательное напряжение пропорцаонально скорости деформации сдвига. Такое заключение было сделано в 4 для случая прямолинейно-параллельного движения жидкости. [c.59]

При малых числах Re преобладают силы вязкости и режим течения жидкости ламинарной (отдельные струи потока не перемешиваются, двигаясь параллельно друг другу, и всякие случайные завихрения быстро затухают под действием сил вязкости). При турбулентном течении в потоке преобладают силы инерции, поэтому завихрения интенсивно развиваются. При продольном обтекании пластины (см. рис. 9,2) ламинарное течение в пограничном слое нарушается на расстоянии Хкр от лобовой точки, на котором Re p = ЮжХкр/v 5 10 . [c.82]

Оно xapaKTepHjyei отношение подъемной силы, возникающей вследствие теплового расширения жидкости, к силам вязкости. [c.83]

Простейшим случаем ламинарного движения является фрикционное безнапорное течение, вызванное перемещением бесконечно широкой пластинки по слою жидкости постоянной толщины, расположенному на неподвижной плоскости (рис. VIII—1). Определим силу трения на пластинке и расход жидкости через поперечное сечение зазора, если известно, что пластинка перемещается параллельно неподвижной плоскости с постоянной скоростью По. толщина слоя Ь и динамическая вязкость жидкости р. [c.187]

Для определения вязкости жидкости Кулон употреблял следующий метод подвесив на пружине тонкую пластинку А, он заставлял ее колебаться сначала в воздухе, а затем в той жидкости, вязкость которой надлежало определить, и находил продолжительность одного размаха Т — в первом случае и 2 — во втором. Сила трения между пластинкой и жидкостью может быть выражена формулой 2Skv, где 25 — поверхность пластинки, v — ее скорость, k — коэффициент вязкости. Пренебрегая трением между пластинкой и воздухом, определить коэффициент k по найденным из опыта величинам Ti и если масса пластинки равна т. [c.249]

При движе1пш жидкости возникают силы внутреннего трения, или силы вязкости, которы.ми мы раньше пренебрегали. Сущестнованне [c.534]

Вернемся теперь еиова к стационарному те-чению вязкой жидкости по трубе. Мысленно выделим расположенный вдоль оси трубы цнлиндр длины / и радиуся г (рис. 315), Из-за действия сил вязкости, как мы убедились, скорость жидкости в разных точках сечения трубы различна. Она зависит от расстояния до стенок, а градиент скорости есть dvidr. [c.538]

Силы вязкости нарушают распределение давлений, вытекающее из закона Бернулли. Этот закон был получен в предположении, что силы вязкости отсутствуЕот. Важно знать, в какой мере закон Бернулли все же применим к реальным жидкостям и газам, обладающим вязкостью. [c.539]

Соотношение (16.12), полученное нами для одного частного случая течения по трубе (и притом довольно искусственным способом), имеет весьма общее и важное значение. Работа сил вязкости зависит от р 13меров поверхности рассматриваемого элемента жидкости и пропорциональна [lvP, а энергия элемента жидкости зависит от его объема и пропорциональна где I — линейные размеры элемента жидкости. Поэтому отношение энергии элемента жидкости к работе сил вязкости, т. е. безразмерная величина [c.540]

Чтобы выяснить особегпюсти обтекания тела вязкой жидкостью, вернемся к уже рассмотренному случаю обтекания цилиндра невязкой жидкостью и посмотрим, какие изменения в эту картину должны внести силы вязкости. В набегающем потоке (рис. 326) картина будет такой же, как и при обтекании цилиндра невязкой жидкостью, т. е. аналогичная изображенной па рис, 324. Однако при дальнейшем течении жидкости от точки А к точкам А и А", вследствие действия сил вязкости в пограничном слое, частицы жидкости, идущие из области АА и АА", теряют скорость и приходят в области jB и С с меньшими скоростями, чем в случае отсутствия сил вязкости. Потеря скорости на участках АА и А А" приводит к тому, что поток, обтекающий цилиндр, не может проникнуть в области D D и D"D. В результате вблизй точек D и D" происходит отрыв потока от поверхности цилиндра. В этом и заключается существенное изменение картины обтекания цилиндра, вносимое силами вязкости. В отличие от невязкой жидкости, полное обтекание цилиндра вязкой жидкостью оказывается невозможным. Позади цилиндра образуется область, в которую потоки, обтекающие цилиндр, не проникают и в которой движение жидкостей носит совсем особый характер —возникают вихревые [c.547]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...