Вязкость кинетическая

Вязкость, или внутреннее трение, — свойство воздуха (газа) оказывать сопротивление относительному движению своих частиц, а также перемещению в нем твердого тела. Вследствие наличия вязкости кинетическая энергия газа (жидкости) или твердого тела, движущегося в нем, превращается в тепло. [c.7]

Нас будут интересовать системы, для которых характерны термодинамические свойства. Этими свойствами являются любые признаки, имеющие количественную меру и относящиеся к системе в целом или к ее макроскопическим частям, кроме характеристик потоков энергии и массы. Например, термодинамическими свойствами являются масса, плотность, давление, температура, намагниченность, термическое расширение, сжимаемость, теплоемкость при постоянном давлении и другие, но не вязкость, диффузия, теплопроводность, скорость химической реакции или другие кинетические свойства, выражаемые величинами, в размерность которых входит время. Иногда, как, например, при рассмотрении поверхностных явлений, интерес представляет даже форма граничной поверхности (ее количественной мерой может служить значение кривизны поверхности в каждой точке). Но как правило, общая масса и форма системы не существенны для термодинамического анализа. [c.11]

Эта формула применима постольку, поскольку определяемый ею коэффициент поглощения мал должно быть мало относительное убывание амплитуды на расстояниях порядка длины волны (т. е. должно быть ус/ш < 1). На этом предположении по существу основан изложенный вывод, так как мы вычисляли диссипацию энергии с помощью незатухающего выражения для звуковой волны. Для газов это условие фактически всегда выполнено. Рассмотрим, например, первый член в (79,6). Условие ус/ < 1 означает, что должно быть vo)/ < 1. Но, как известно из кинетической теории газов, коэффициент вязкости v газа — порядка величины произведения длины свободного пробега / иа среднюю тепловую скорость молекул последняя совпадает по порядку величины со скоростью звука в газе, так что v 1с. Поэтому имеем [c.424]

Формула (93,12) применима количественно только при достаточно малых разностя.ч pj — р. Однако качественно мы можем применить формулу (93,13) для определения порядка величины ширины ударной волны и в тех случаях, когда разность р 2 Р порядка величины самих давлений pi, рг- Скорость звука в газе — порядка величины тепловой скорости v молекул. Кинематическая л<е вязкость, как известно из кинетической теории газов, V Iv 1с, гле / — длина свободного пробега молекул. Поэтому а 1/с (оценка члена с теплопроводностью лает то же самое). Наконец, d V/dp )s К/р и pf с- Внося эти выражения в (93,13), получаем [c.493]

Член N описывает релаксацию директора к равновесию под действием молекулярного поля, а второй член в (40,3) — ориентирующее действие градиента скорости на директор, Коэффициент v (с размерностью вязкости) и коэффициент Я, (безразмерный) в этих членах имеют кинетическую (а не термодинамическую) природу ). [c.209]

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]

Очевидно, этому же значению должна быть равна работа, совершаемая силами вязкости при движении жидкости по трубе. Так как кинетическая энер- [c.144]

Сравнивая формулы (38.1) и (37,9), нетрудно видеть, что число Рейнольдса выражает отношение кинетической энергии элемента объема жидкости к работе сил вязкости. [c.146]

В соответствии с кинетической теорией коэффициент динамической вязкости газов не должен зависеть от давления — он должен изменяться пропорционально квадратному корню из абсолютной температуры (так как с МТ 1 Т р). [c.278]

Для жидкости теория вязкости весьма сложна и здесь не приводится, но из двойственного характера движения молекул жидкости следует, что с увеличе-ние.м температуры и, следовательно, кинетической энергии молекул объем колебания постепенно размазывается и жидкость теряет сходство с твердым телом, как бы плавится , вследствие чего оба коэффициента вязкости должны уменьшаться. [c.20]

Отношение кинетической энергии эл мента жидкости к работе спл вязкости будет равно [c.154]

Все феноменологические законы, в которые входят коэффициенты переноса, служат для замыкания системы уравнений гидродинамики. Однако такой подход к проблеме описания неравновесной системы на гидродинамическом этапе не является фактическим ее рещением, так как остаются не доказанными уравнения переноса (закон Фика и др.) и неизвестны коэффициенты переноса (коэффициенты диффузии, теплопроводности, вязкости и т. д.). Только микроскопическая теория позволяет решить эту проблему на основе решения кинетического уравнения. Одночастичная функция распределения /(г, V, t) содержит всю информацию о плотности, скорости, температуре, напряжениях и тепловом потоке в неравновесной системе. Это возможно потому, что /(г, V, t) зависит от семи переменных, а не от четырех, как все перечисленные макроскопические параметры. [c.140]

Газ или жидкость гидродинамически описывается в том или ином приближении в зависимости от используемого при этом решения кинетического уравнения Больцмана для функции распределения /(г, V, t). Так, при локально равновесном максвелловском распределении /о (8.6) жидкость описывается гидродинамическим уравнением как идеальная сплошная среда — без вязкости и теплообмена между различными ее участками. В самом деле, тензор внутреннего напряжения (8.16) при f = fo равен [c.141]

Для вычисления коэффициента вязкости в т-приближении исходим из кинетического уравнения Больцмана с релаксационным членом в первом приближении [c.149]

Существуют такие явления переноса, как вязкость и теплопроводность, в которых существенную роль играют наряду с кинетическими членами также и потенциальные. В этом случае пренебрежение силами притяжения приводит к значительному искажению рассматриваемого явления. Поэтому нельзя ограничиться даже в нулевом приближении моделью твердых сфер. В простейшем случае для рассмотрения данных явлений используют потенциал взаимодействия Леннард—Джонса [c.194]

Согласно элементарной кинетической теории газов выражение для вязкости газа, моделируемого шариками с не зависящим от скорости сечением соударения, имеет [c.364]

Вязкость смеси двух газов может немонотонным образом зависеть от ее парциального состава. Это следует как из прямых экспериментов, так и из результатов кинетической теории [3]. Немонотонность проявляется, в частности, в зависимости вязкости частично диссоциированных молекулярных газов от температуры и давления. Изменение температуры и давления газа вызывает изменение степени его диссоциации, т. е. парциального состава, а это в свою очередь сказывается на значении вязкости. В табл. 16.5—16.10 приведены значения вязкости наиболее широко распространенных молекулярных газов при различных давлении и температуре в условиях, когда газ является частично диссоциированным. В табл. 16.11—16.14 приведены значения вязкости некоторых бинарных газовых смесей при различных температуре и парциальном составе. Погрешность приведенных данных— порядка 1%. В табл. 16.15 представлены значения вязкости частично диссоциированного воздуха. . [c.364]

Как указано выше, газы также обладают вязкостью, но механизм межмолекулярного взаимодействия, проявляющегося в этом свойстве, в них иной, нежели в жидкостях. Исходя из представлений о молекулярной структуре жидкостей (см. п. 1.1), можно предположить, что в этих средах при повышении температуры возрастает кинетическая энергия колебательных движений молекул, учащаются их перескоки , в результате чего облегчается относительный сдвиг слоев. Макроскопически это обнаруживается в уменьшении вязкости. [c.15]

Переходя к кинетической энергии мелкомасштабного движения + 101 заметим, что поле радиальных скоростей около дисперсной частицы не зависит от вязкости несущей жидкости (см. (3.3.28)). Поэтому логично, пренебрегая влиянием сжимаемости несущей фазы, сохранить связь (3.4.15) между кинетической энергией радиального мелкомасшЦбного движения и радиальной скоростью на поверхности дш персной частицы Wi . Кроме того, примем условия (3.4.60) для коэффициентов ячеечной схемы. В результате имеем [c.190]

В отличие от кинетическая энергия мелкомасштабного движения несущей фазы к из-за относительного поступательного движения в ней дисперсных частиц (а следовательно, и пульсаци-онный тензор напряжения П ) зависит от вязкости. Это видно даже из сопоставления выражений (3.4.10) и (3.7.15) [c.190]

Здесь необходимо отметить, что такая схема энергопотоков внешне соответствует механизму Фултона, где энергоперенос осуществляется в результате прямой передачи кинетической энергии на периферию вследствие вязкого трения. По существу же различия весьма серьезные, так как вязкость в нашем случае является посредником, хотя и необходимым, в цепи энергопревращений. Можно сказать, что она ифает лишь инициирующую роль. [c.133]

Хотя непосредственное определение р)Я в соответствии с кинетической теорией невозможно, если неизвестно движение других компонентов, вязкость газообразной (или почти газообразной) смеси можно рассчитать в общей детерлшнантной форме по методу Гиршфельдера, Кертисса и Берда [342]. Для бинарной смеси (g = 1, 2) в соответствии с аппроксимацией [342] имеем [c.274]

Коэффициенты диффузии, теплопроводности и вязкости, вводимые законами (9.1) —(9.4), относятся к числу величин, называемых кинетическими коэффициентами. А пространственные производные, фигурирующие в этих соотношениях, называют градиентами — градиентом плотности числа частуц, градиентом тем- [c.191]

Получаемый массив экспериментальных данных позволяет аттестовать материалы по сопротивлению разрушению при статическом, циклическом и ударном нагружении с определением предела усталости ст.ь статической (Кю) и циклической (Ki , К, ) трещиностойкости на основе испытаний крупногабаритных образцов линейной механики разрушения с построением (при циклическом нагружении) кинетической диаграммы усталостного разрушения (КДУР), а также показателей сопротивления разрушению при ударном нагружении -критические температуры хрупкости КТХ, ударная вязкость. [c.234]

Прежде всего следует заметить, что в газодинамике практически всегда приходится иметь дело с очень бoльDJ ши значениями числа Рейнольдса. Действительно, кинематическая вязкость газа, как известно из кинетической теории глзов, — порядка величины произведения длины свободного пробега молекул I на их среднюю скорость теплового движения последняя же совпадает по порядку величины со скоростью звука, так что [c.441]

Таким образом, нематическая среда характеризуется всего девятью кинетическими коэффициентами пятью коэффициентами вязкости, двумя коэффициентами теплопроводности, коэффициентом у (тоже имеющим размерность вязкости) и бездиссипативным безразмерным коэффициентом X. [c.217]

Если подсчитать теплопроводность газа, обладающего теплоемкостью и вязкостью жидкого Не I, то получается величина, близкая по порядку к теплопроводности Не I, что вместе с линейной зависимостью тенлонровод-ности от температуры лишний раз подчеркивает сходство Не I с газом это сходство является следствием большой нулевой энергии, на что указывалось ранее (см. и. 10). Следует вспомнить, что в такой простой кинетической модели газа теплопроводность оказывается пропорциональной теплоемкости и вязкости. Ниже 2,6° К эти величины обнаруживают изменения, предваряющие ).-иереход теплоемкость при понижении температуры растет, а вязкость падает. Возможно поэтому, что теплопроводность не зависит от температуры в этом интервале вследствие одновременного действия этих двух факторов. [c.840]

Книга является фундаментальной монографией по кинетической теории га.юв, ставшая в настоящее время классической. Авторами развиты оригинальтгые методы расчета основных свойств 1 аяов (теплопроводность, вязкость, диффузия и т. д.).. )ти методы широко используются в многочисленных приложениях, в частности в физике плазмы, н теории разделения изотонов и т. д. [c.940]

Для расчета термодинамических характеристик вихревьЕх течений выЕЕо Еняется анализ уравнения сохранения окружного момента количества движения (6.2), в котором показатель степени т - многофункциональная зависимостЕ. от степени расширения газа в вихревом течении, площади поперечного сечения потока газа, входящего в завихритель, показателя адиабаты и динамической вязкости, а также уравнений сохранения кинетической энергии и критических режимов течения газа [44-46]. [c.158]

Когда расстояние между иоиеречными сечениями трубы равно /4 ее радиуса (т. е. 1=Я14), то отношение кинетической энергии жидкости, текущей ио трубе, к работе, затрачиваемой при этом на преодоление сил вязкости, равно [c.145]

Число Кнудсена можно выразить через известные критерии подобия — числа Маха М и Рейнольдса Р для этого следует использовать формулу Чепмена из кинетической теории газов, связывающую кинематическую вязкость с длиной свободного пробега II средней скоростью движения молекул с [c.132]

Увеличение вязкости газа с увеличением те.мпера-туры объясняется кинетической теорией газа, согласно которой динамический и кинематический коэффициенты вязкости определяются по формулам [c.20]

Уравнение Эйлера (26а) определяет движение идеальной жидкости. Для получения уравнений гидродинамики реальной (вязкой) жидкости или газа надо искать решение уравнения Больцмана, отличное от локального распределения Максвелла. Мы получим тогда уравнения Навье—Стокса, Барнетта и т. д., в которых коэффициенты вязкости, теплопроводности и диффузии выражаются через молекулярные характеристики. Эти уравнения представляют собой замкнутую систему уравнений термодинамики необратимых процессов. Такой вывод этих уравнений в общем случае выходит за рамки нашего курса. Мы ограничимся здесь только характеристикой методов решения кинетического уравнения Больцмана и рассмотрим ряд частных задач статистической теории неравновесных систем. [c.142]

В 38 мы нашли единственное известное точное решение кинетического уравнения Больцмана — локальное распределение Максвелла V, t). Оно, как мы видели, описывает движение газа (идеальной жидкости), не обладаюшего ни вязкостью, ни теплопроводностью. Для того чтобы описать более реальное движение жидкости (газа), приходится искать приближенные решения уравнения Больцмана. [c.143]

Движущаяся сплошная вязкая среда в общем случае характеризуется распределенными физическими параметрами давлением, касательным напряжением, скоростью, плотностью, вязкостью, массой, количеством движения, кинетической энергией и т.п. Распределение конкретного физичеекого параметра в пределах потока может быть независимым или зависимым от других характеристик. При ламинарном режиме движения несжимаемой жидкости плотность и молекулярная вязкоет . являются параметрами, не зависящими от дру1их параметров движущейся сплошной среды, а распределение скоростей - параметром, зависящим от вязкости среды, касательного напряжения и координат. [c.17]

Вязкость слабоионизованной илазмы, состоящей из нейтральных частиц, электронов и положительных ионов, может отличаться от вязкости нейтрального газа. При этом электроны, имеющие малую массу, практически ни при каких условиях не вносят заметного вклада в перенос импульса и пх ролью в вязкости плазмы можно пренебречь. Вклад ионов в вязкость становится существенным уже при малой степени ионизации, поскольку сечение обмена импульсом, происходящего при столкновениях иона с атомом и обусловленного процессом резонансной перезарядки иона на атоме, существенно превышает сечение передачи импульса при соударениях атомов. Согласно элементарной кинетической теории зависимость вязкости плазмы ц от ее параметров дается следующим выражением [c.436]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...