Энергия вязкого течения

Параметры вязкого течения в системе FeO - FeS изучались в [19] и приведены на рис. 33. Подобный характер изменения ц - динамической и V - кинематической вязкости, коррелирует с изменением природы расплава и другими свойствами. Сульфид железа - металлоподобная жидкость с высокой долей ковалентности с направленными жесткими связями Me - S, где перемещение частиц затруднено. Расплав вюстита обладает значительной долей ионности связи Me - О. Свободная энергия вязкого течения (Д G) несколько снижается с увеличением концентрации FeS, энтропия же Д 5 меняется значительно. Это, очевидно, связано с участием межузельного механизма наряду с вакансионным. [c.41]

Эффективная энергия активации при концентрационной поляризации, т. е. при диффузионном контроле процесса, представляет собой энергию активации вязкого течения раствора, которая для разбавленных водных растворов близка к энергии активации вязкости воды (табл. 50). [c.353]

Течение через пористые среды важно при разделении изотопов методом газовой диффузии. В работе [620] выполнен анализ вязкого течения через пористые среды путем минимизации скорости диссипации энергии в испытаниях по распределению напряжений при наличии скольжения на стенках пор или при его отсутствии. [c.432]

При анализе стационарного вязкого течения газа удобно пользоваться, кроме уравнения сохранения энергии (9.18) уравнением неразрывности, уравнением состояния газа и термодинамическим тождеством, т. е. совокупностью уравнений [c.323]

Уравнения переноса массы и тепла при ламинарном и турбулентном течениях однофазных или двухфазных теплоносителей в каналах выводятся из основных законов физики сохранения массы, сохранения энергии, вязкого трения Ньютона, теплопроводности Фурье. Здесь и далее не будут затрагиваться вопросы переноса в жидкостях, законы трения в которых не подчиняются закону Ньютона (т = (Г ди ду). Уравнения неразрывности, движения и переноса тепла с учетом зависимости свойств от параметров теплоносителя образуют систему, представляющую основу для расчета полей скорости и температуры. Эта система является замкнутой для ламинарного режима течения. Для турбулентных режимов течения приходится прибегать к гипотезам или построению полуэмпирических моделей, позволяющих замкнуть систему уравнений. Для течений двухфазного потока, особенно в условиях кипения или конденсации, эмпирический подход до настоящего времени преобладает. [c.9]

Напряжение Рейнольдса (ы, /) как дополнительное напряжение к силам давлений и вязкого напряжения оказывает дополнительное влияние на осредненное течение. Если напряжение передает энергию от основного течения к возмущению, то это может вызвать неустойчивость. В работе [41 ] показано, что наличие этого напряжения благоприятствует переходу энергии осредненного движения в энергию возмущенного течения. Обмен энергией между основным течением и наложенными возмущениями является одним из физических механизмов, который используется как в теории турбулентности, так и в теории устойчивости ламинарных течений. [c.177]

Молекулярно-кинетическая природа упругости высокоэластических материалов сближает процесс разрушения этих материалов с процессом их вязкого течения [16]. Показано, что в отдельных случаях энергии активации этих процессов совпадают [17]. [c.115]

Математическая формулировка одномерной задачи о совместном действии излучения и теплопроводности [уравнения (12.22) и (12.23)] такая же, как и задачи о переносе энергии при течении Куэтта с учетом излучения. Член, учитывающий внутреннее тепловыделение в данной задаче эквивалентен члену, обусловленному вязкой диссипацией энергии, в задаче о течении [c.497]

В условиях прямой стратификации при определенных градиентах скорости и плотности, а также запасе энергии турбулентности формируются области вязкого течения, которые разделяют зоны развитого турбулентного течения. [c.215]

Вязкость переохлажденных жидкостей не изменяется в точке плавления. Энергия активации вязкого течения, однако, несколько выше у некоторых переохлажденных жидкостей [49, 596, 597]. Так как это связано с деформацией вязкого сдвига [279], затухание ультразвука (но не скорость его) также несколько изменяется. Температурный коэффициент скорости изменяется незначительно [598, 599]. Жидкие металлы исследованы несколько хуже, но похоже, что они также подчиняются этим общим правилам, хотя имеется некоторая несогласованность для таллия [215, 595]. Не наблюдается скачка в электрическом сопротивлении или его температурном коэффициенте такое поведение противоречит поведению расплавленных солей, где некоторый эффект имеется, возможно, в результате возникновения больших ионных образований при переохлаждении [600, 601]. Наконец, в диэлектрических жидкостях с полярными молекулами (салол, ментол, дифенил, эфир) диэлектрическая постоянная обнаруживает скачок в точке плавления [595], возможно, вновь возникающий из-за молекулярных скоплений. [c.165]

В активационной теории Френкеля — Андраде — Эйринга вязкость определена как функция параметров молекулярной структуры, объединенных общей константой А и соотношением свободной энергии активации вязкого течения с общей тепловой энергией RT. Вязкости некоторых жидкостей приведены в табл. 1.4. [c.27]

Теорема об экстремальном свойстве действительного поля скоростей в краевой задаче неустановившегося течения вязких квазилинейных уплотняемых тел. Особое значение для применения численных методов в теории вязкого течения имеет теорема, аналогичная теореме о минимуме полной энергии деформации в теории упругости [25, 36]. [c.130]

Существуют три предпосылки для использования более детальных и физически реальных моделей расчета распространения и остановки трещины. Во-первых, такие подходы позволяют надеяться на возможность установления связи между параметрами континуальной механики и микроскопическим поведением материала. Например, большим достижением был бы расчет трещиностойкости на основе отдельных существенных на микроуровне параметров, таких, как энергия пластического течения и энергия микроразрушения. Во-вторых, такой более совершенный, чем использованный в данном случае подход, не содержал бы ограничений на геометрию, скорость деформации ) и даже напряженное состояние. Следовательно, результаты таких вычислений могут оказаться полезными в распространении континуальных подходов, преимуществом которых является простота, для описания поведения более вязких материалов и малых образцов. Наконец, влияние микроструктуры на трещиностойкость может быть изучено и количественно описано. [c.132]

Правильность предположения, что сварка термопластов обусловлена диффузией макромолекул из одного слоя в другой, подтверждается тем, что качество соединения улучшается при создании условий, способствующих диффузии, то есть при увеличении температуры и продолжительности контакта [2, с. 22], введение в полимер пластификаторов и т. д. [2, с. 30]. Протекание диффузии можно установить по размытости границы раздела [59], с помощью меченых атомов, по равенству энергий активации процесса и диффузии макромолекул полимера [60] или процесса сварки и вязкого течения расплава полимера, по падению прочности соединения с увеличением плотности сетки ПЭ или степени ориентации ПП [61] и т. д. Возражения против диффузионной теории сводились главным образом к тому, что факты, которыми она оперировала, можно объяснить с позиций других теоретических положений [62, с. 21]. [c.341]

Выделение теплоты на стадии вязкого течения расплава термопласта в зоне сварки происходит в результате перехода механической энергии расплава (сжатия/ растяжения) в тепловую энергию. [c.394]

Отрыв потока жидкости или газа — одно из многих характерных свойств вязкого течения — весьма ван ное и сложное явление. При отрыве потока происходят потери энергии. При дозвуковой скорости внешнего течения, например течения около летательного аппарата, линия тока отклоняется, сопротивление растет, подъемная сила падает, и образуются обратное течение и застойная зона. В диапазоне трансзвуковых скоростей проблемы управляемости и прочности усложняются из-за отрыва потока. В случае внутреннего течения отрыв может явиться причиной ухудшения коэффициента полезного действия. Оптимальные характеристики различных гидромашин и гидромеханизмов, таких, как вентиляторы, турбины, насосы, компрессоры и т. п., могут быть предсказаны только при правильном понимании явления отрыва потока, так как отрыв происходит как раз перед достижением максимальной нагрузки (или в этот момент). Функционирование простейших и широко распространенных устройств, например кранов домашнего водопровода, также может зависеть от отрыва потока. [c.12]

Так как двумя факторами, определяющими отрыв потока, являются положительный градиент давления и вязкость, отрывом можно управлять путем изменения или сохранения структуры вязкого течения, чтобы эти два определяющих фактора предотвращали или замедляли отрыв. Существуют два метода управления требующий и не требующий подвода энергии. Например, отрывом можно управлять путем соответствующего выбора формы поверхности тела. С другой стороны, для предотвращения отрыва можно применить отсасывание пограничного слоя. [c.200]

Для определения локальных характеристик движения и теплообмена жидкостей и газов используются уравнения, следующие из основных физических законов сохранения массы, количества движения, энергии в сочетании с обобщенным законом вязкого течения Ньютона и законом теплопроводности Фурье. Это приводит к уравнениям неразрывности, движения и энергии, которые дополняются функциями свойств жидкости от температуры и давления. При отсутствии турбулентности в химически однородных однофазных изотропных средах полученная система уравнений является замкнутой. Эти уравнения справедливы и для описания мгновенных характеристик течения в пределах микромасщтаба турбулентного потока. [c.230]

НЕОБРАТИМЫЙ ПРОЦЕСС — физ. процесс, к-рый может самовроизвольно протекать только в одном определённом направлении. К Н. п. относятся диффузия, теплопроводность, вязкое течение, электропроводность и др. процессы, при к-рых происходит направленный пространственный перенос вещества, энергии, импульса или заряда. Релаксац, процессы и хим. реакции также являются Н. п. Все Н. п. неравновесные. Они изучаются с макроскопич. точки зрения в термодинамике неравновесных процессов, Классич. термодинамика устанавливает для них лишь неравенства, к-рые указывают их возможное направление. С микроскопия, точки зрения Н. п. изучаются в кинетике физической методами неравновесной статистик, механики. Систему, в к-рой произошли Н. П-, нельзя вернуть в исходное состояние без того, чтобы в окружающей среде не осталось к,-л. изменений. В замкнутых системах Н. п. всегда сопровождаются возрастанием энтропии, что является критерием Н. п. Согласно второму началу термодинамики, изменение энтропии б5 связано с переданным системе кол-вом теплоты 6Q при Н. п. неравенством 6Q < T6S, где Т — абс. темп-ра. Возрастание энтропии системы в результате Н. п. в единицу времени в единице объёма описывается локальным производством энтропии а. Для Н. и. всегда <т > 0. В открытых системах, к-рые могут обмениваться энергией или веществом с окружающей средой, при Н. п. энтропия системы, складывающаяся из полного производства её в системе и изменения из-за вытекания (или втекания) через поверхность системы, может оставаться постоянной или даже убывать. Однако во всех случаях производство энтропии в системе остаётся положительным. [c.319]

В термодинамике Н. с. определяется зависящими от времени и пространств, координат термодинамич. параметрами [тел1п-рой Tiz,t), хим. потенциалами 1 [х,1) компонент, гидродинамич. скоростью о(х,1)], соответствующими состоянию квазиравновесия в малых объёмах системы. Для этих величин термодинамика неравновесных процессов позволяет получить ур-ния, определяющие перенос вещества, энергии, импульса, т. е. ур-ния диффузии, теплопроводности и ур-ния Навье — Стокса для вязкого течения жидкости. [c.328]

Во внеш. электрич. поле на локализованный электрон действует сила, вызывающая постулат, движение электрона вместе с окружающей его областью изменённого параметра. Поэтому Ф. могут играть роль свободных носителей заряда. Обычно флуктуонные состояния отделены от состояний зонных электронов потенц. барьером, так что Ф. могут фигурировать в качестве носителей заряда одновременно с зонными электронами. Ф. не обладают обычным механизмом подвижности, т. к. эфф. длина пробега Ф. меньше их радиуса. Движение Ф. сопровождается диффузией атомов или спинов либо вязким течением в среде. "Поэтому подвижность Ф. нельзя рассчитать, решая кинетическое уравнение, а необходимо использовать подход, при к-ром вычисляется энергия, диссипирующая в среде при постулат, движении Ф. При значит, концентрациях носителей заряда может стать существенным взаимодействие Ф, друг с другом. Оно приводит к образованию флук-туонных комплексов, содержащих два (бифлуктуоны) и более электрона. [c.329]

Задачи вязкого течения жидкостей и газов в пограничном слое при внешнем обтекании тел. Этот класс объединяет все задачи ламинарного и турбулентного, стационарного и нестационарного режимов течения однородных и миогокомионентных газов и жидкостей при свободном и вынужденном обтекании плоских и пространственных тел с произвольным распределением скоростей в потенциальном или завихренном потоке при произвольных условиях на границах и на поверхностях разрывов, Задачи данного класса описываются системой дифференциальных уравнений параболического типа, содержащей по крайней мере одну одностороннюю пространственную или временную координату, вдоль которой протекающий процесс зависит только от условий на одной из границ рассматриваемой области. Например, для задач теплообмена при неустановившемся ламинарном или турбулентном двумерном движении однородного газа система, состоящая из уравнений неразрывности движения и энергии, имеет вид [c.184]

Решение уравнений (5.24), (5.25) позволяет определить интегральные характеристл-ки толщину вытеснения б, толщину потери импульса б и толщину потери энергии, коэффициенты трения f и теплообмена St. Для решения уравнений (5.24), (5.25) вводятся дополнительные связи между 6 и j, б и St и зависимость для форм-параметра Н от градиента давления во внешнем потоке и температуры поверхности. Эти дополнительные связи и зависимости находятся из анализа существующих решений задач рассматриваемого класса. Решение задач вязкого течения газа (жидкости) интегральными методами было впервые получено Т. Карманом и К. Поль-гаузеном [106], Л. Г. Лойцяиским [39], А. А. Дородницыным [24]. Применимость метода интегральных соотношений для широкого класса задач вязких течений жидкостей и газов, включая трехмерные задачи, показана в работе И. П. Гинзбурга [17]. [c.184]

Метод, принятый в термодинамике неравновесных процессов, состоит прежде всего в том, что устанавливают различные законы сохранения микроскопической физики законы сохранения материи, импульса, момента импульса и энергии. В 2 этой статьи мы дадим формулы этих законов применительно к изотропным жидкостям, в которых имеют место тепло- и массоперенос и вязкое течение. В 4 и 5 рассмотрены эффекты, вызванные химическими реакциями, релаксационными процессами и действием внещних сил. С помощью законов сохранения описан закон энтропии Гиббса и введено уравнение баланса, которое содержит в себе как основной термин величину прироста энтропии. Выражение для прироста энтропии в этом случае является суммой членов, обусловливаемых теплопроводностью, диффузией, вязким течением и химическими реакциями ( 3—5). Каждый из этих членов состоит из произведения потока (например, потока тепла или диффузионного потока) и термодинамической силы (например, градиента температуры или градиента концентрации). Можно установить линейную зависимость (называемую феноменологическими уравнениями) между этими потоками и термодинамическими силами ( 6). Коэффициенты, появляющиеся в этих уравнениях, суть коэффициент теплопроводности, коэффициент диффузии и тому подобные. Между ними существует определенная зависимость как результат временной инвариантности (соотношение Онзагера) и возможности пространственной симметрии (принцип Кюри). Окончательно включением феноменологических уравнений в законы сохранения и законы энтропии а также с помощью приведенных ниже уравнений состояния ( 7) получают полную систему дифференциальных уравнений, описывающих поведение объекта. [c.5]

Шабловсыт О.Н. Воздействие нестационарного источника массы, импульса и энергии на течение вязкой жщ кости //Матер. IV междунар. школы-ссминара Импульсные процессы в механике сплошных сред . - Николаев Ин-т импульсных процессов и технологий НАН Украины, 2001. - С. 21-23. [c.135]

Система NaF — AlFy Вязкость расплавов этой системы представлена на рис. 3.11, а [20]. На изотермах вязкости наблюдается отчетливый максимум над составом криолита. Это позволяет считать, что анионные комплексы AlFg", отвечающие криолиту, существуют в расплаве. Вместе с тем отсутствие сингулярных точек на изотермах и сглаживание максимума с ростом температуры показывает, что происходит частичный распад комплексов AlFg" на более простые AIF . Энергия активации вязкого течения также имеет максимум над составом криолита. [c.74]

Очень важной характеристикой вязкостных свойств материалов является энергия активации (Е) вязкого течения, которая определяется, как обычно, из уравнения Аррениуса по угловому коэффициенту прямой, описывающей зависимость Ig т] от 1/Т, где Т — абсолютная температура. При исследовании аномальновязких систем встает вопрос об определении энергии активации с учетом зависимости вязкости от D и т. Очевидно, зависимость Ig Л = /(1 /Л можно получить при различных постоянных значениях D и т, что определяет величины и Е . В работе [361 было качественно показано, что энергия активации должна более сильно зависеть от D, чем от т. В дальнейшем к этому вопросу неоднократно возвращались в связи с измерениями вязкости в полимерных системах. Для полимеров в текучем состоянии, которые описываются температурно-инвариантной функцией 0 величины Е . = т->о = onst, тогда как Е с повышением D может уменьшаться в несколько раз по сравнению со значением Е, определяемым для режима ньютоновского течения с наибольшей вязкостью. [c.122]

Сравнению е ползучестью 2) различная интенсивность старения и др. структурных процессов в условиях Р. (при падающем напряжении) и при ползучести (при практически постоянном среднем напряжении). Скорость Р. характеризуется временем Р., за к-рое релаксирующая величина уменьшается в е(а 2,7) раз. В теле может происходить одновременно несколько процессов Р. физяч. и физико-химич. св-в (в зависимости от состава, структуры, темн-рных, магнитных и электрич. полей и т. д.). Напр., в неравномерно упруго-деформированном теле Р. может происходить также путем уменьшения неравномерности гемп-ры (к-рая возникает при охлаждении растянутых и пагрева сжатых зон), путем диффузии более крупных атомов в растянутые, а более мелких — в сжатые зоны и от др. причин. Совокупность времен релаксации (или их обратных значений) образует релаксационный спектр данного материала. Процесс Р. в поликристаллах и вообще в материалах с зернистой структурой б. ч. проходит активнее по поверхностям раздела (зерен, блоков мозаичной структуры, поверхностям сдвигов и т. д.). Поэтому, так же как и для диффузии, различают пограничную и объемную Р. Т. к. правильность строения обычно убывает от середины к краю зерен, то степень неупорядоченности приграничных зон б. ч. выше, а энергия активации — соответственно меньше, чем внутренних зон. Вблизи границ зерен и происходит пограничное вязкое течение, вызывающее Р. напряжений. С повышением темп-ры испытания растет скорость диффузии и падает коэфф. вязкости, что сильно увеличивает скорость Р. (снижает сопротивление Р.). Если для обнаружения Р. при 20° у стали требуются испытания продолжительностью в тысячи часов, то при высоких темп-рах Р. проявляется уже за минуты и быстрее. Если считать тело до нагружения находящимся в равновесии, то с ростом приложенного напряжения неравновесность папряженного образца увеличивается и скорость Р. растет. Чем выше темп-ра испытания, тем сильнее возрастает скорость Р. с увеличением исходного напряжения. Как правило, с ростом времени скорость релаксации постепенно уменьшается, что соответствует подобному же уменьшению скорости при переходе от неустановившейся к установившейся (или от I ко II периоду) ползучести. Что касается III (ускоренного) периода, к-рый наблюдается при ползучести вследствие развития трещин и повышения локальных напряжений, то в условиях Р. при снижающихся средних напряжениях обычно скорость процесса постепенно уменьшается. Однако в нек-рых случаях, нанр. при интенсивных фазовых превращениях, когда выделяются крупные сферо-идизированные частицы о-фазы при 650— 700°, у пек-рых аустенитных сталей с резкой структурной нестабильностью после значительного времени скорость Р. может возрастать, приводя к т. н. III периоду Р. Т. о., Ill (ускоренный) период Р. яв- [c.137]

Результаты [13] измерения кинематической вязкости Ge и Si в зависимости от температуры и данные расчета свободной энергии активации вязкого течения показывают, что в области температур на 50—60° С выше точки кристаллизации силы межмолекулярного взаимодействия больше, чем при значительных перегревах расплава. Весьма сильное увеличение свободной энергии активации наблюдается в Si в предкристаллизационный период. Авторы описывают интересный опыт. При небольшом перегреве Si плавится очень медленно. Полное расплавление образца при перегреве на 15—20° С выше температуры плавления происходит в течение 4—5 ч. Это позволяет сделать заключение, что для быстрой ликвидации дальнего порядка в веществах со сложной кристаллической решеткой типа алмаза необходимы большие перегревы. [c.49]

Влияние молекулярных связей на вязкость жидкого раствора рассматривалось уже не раз [229—232]. Обилий вывод максимальное значение избыточной положительной вязкости при концентрациях, соответствующих составу, при котором связь и степень ассоциации достигают максимума. Почти все измерения, проведенные в системах, содержащих соединение, указывают, что присутствие максимума на линии ликвидус увеличивает, по крайней мере, при температурах, близких к ликвидусу, максимум на изотермах как вязкости, так и энергии активации вязкого течения (см. приложение XXXII). Если нет максимума на линии ликвидус, но энтальпия раствора отрицательна, отклонение вязкости от линейной концентрационной зависимости обычно бывает положительным. [c.89]

Таким образом, удельная скорость диссипации энергии при вязком течении представляет собой прлржИтельно определенную квадратичную форму. Сравнивая (5,23) с уравнениями линейной теории упругости [25, 36], приходим к выводу о существовании упруговязкой аналогии Деформациям в теории упругости соответствуют скорости деформации в теорий вязкого течения, коэффициенту jx соответствует модуль сдвига, а коэффициенту v—модуль объемной Деформации. Этот факт позволяет перенести в теорию вязкого течения многие результаты теории упругости. Однако необходимо помнить, что эти результаты могут касаться только / теории краевых задач вязкого течения, возникающих при применении метода прямых разложений (см. п. 2.1). [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...