Напряжение трения касательное полное

В механике жидкости и газа, как правило, изучается распределение текущей скорости, измеряемой при помощи какого-либо прибора. Выясним, какой эквивалентный параметр наиболее полно характеризует скорость. При движении вязкой среды между ее слоями или между средой, и твердой поверхностью, или между двумя потоками различной среды возникают силы трения или производные от них касательные напряжения. Эти касательные напряжения согласно закону Ньютона-Петрова пропорциональны градиенту скорости потока вязкой среды [c.18]

Сделаем некоторые пояснения в связи с формулой (286). Там касательное напряжение трения имеет двойной подстрочный значок ij. В правой части выражения значок i поставлен у с и значок / у J . Чтобы не писать в прямоугольной или другой пространственной координатной системе зависимости в трех проекциях на координатные оси, удобно, не лишая запись ее полного содержания, каждую зависимость писать в одном выражении, но таком, чтобы в нем содержались все три проекции векторов на три координатные оси. Этого можно добиться, если от обычных обозначений координат перейти к обозначениям, используемым в тензорном анализе Три координаты, или проекции, обозначаются одной величиной, скажем х, но с подстрочными значками /, 2 и 3. Если раньше координаты обозначались х, у и г, то теперь соответственно они будут обозначены Xj, х, и Xs- [c.164]

Рассматривая простейший случай плоского осредненного движения с линиями тока, параллельными оси Ох, и осредненной скоростью и, зависяш ей только от у, можно, согласно (31), написать выражение полного касательного напряжения трения в виде [c.553]

Сделаем допущение, что все частицы жидкости движутся с одинаковыми скоростями, равными средней скорости потока. Тогда сила сопротивления будет равна силе трения, возникающей на боковой поверхности выделенного объема. Для ее определения обозначим, как и ранее, силу трения, приходящуюся на единицу поверхности (т. е. касательное напряжение) через т. Полная сила трения Т=х%Ь, где х — смоченный периметр объема жидкости между сечениями 1—1 и 2—2. Эта сила направлена параллельно оси потока в сторону, противоположную течению. [c.85]

Как видим, рассматриваемая удельная работа пропорциональна коэффициенту вязкости газа .I и квадрату полной скорости элемента. Последнее обстоятельство объясняется тем, что работа касательных напряжений трения пропорциональна относительным скоростям смежных частиц, и, в свою очередь, тем же скоростям пропорциональны сами напряжения. Между тем относительные скорости пропорциональны полной скорости элемента. [c.70]

Х = Хху — полное касательное напряжение трения газа [c.177]

Если вместо идеальной жидкости рассматривать жидкость реальную (в которой при движении возникают касательные напряжения), то уравнение Бернулли должно будет существенным образом измениться. Действительно, если при движении идеальной жидкости ее полная удельная энергия или напор Н сохраняет постоянное значение по длине струйки, то при движении реальной жидкости эта энергия будет убывать по направлению движения. Причиной этого являются неизбежные затраты энергии на преодоление сопротивлений движению, обусловленные внутренним трением в вязкой жидкости. Поэтому для струйки реальной жидкости полная удельная энергия в сечении I—1 [c.75]

Сделаем допущение, что все частицы жидкости движутся с одинаковыми скоростями, равными средней скорости потока. Тогда сила сопротивления будет равна силе трения, возникающей на боковой поверхности выделенного объема. Для ее определения обозначим силу трения, приходящуюся на единицу поверхности (т. е. касательное напряжение), через т. При этом полная сила трения будет [c.115]

Возрастание силы регулирования сопровождается упругой деформацией пространства, окружающего площадку соприкосновения, в которой действуют касательные напряжения. При этом отдельные точки поверхности контакта перемещаются совместно сточками плоскости, как бы жестко связанные с ними. Сдвиг наблюдается только в тех местах, в которых величина касательных напряжений больше произведения местного удельного давления на коэффициент трения. Этот сдвиг между наружными поверхностями обоих тел наступает прежде всего по краям контакта, где P5J — наименьшее. При увеличении тангенциальной силы регулирования зона сдвига распространяется к середине, уменьшая площадку, в которой не происходит взаимного сдвига (половина длины площадки — с). При полном сдвиге с = 0. [c.113]

При обсуждении физического смысла закона стенки важно отметить, что это соотношение само по себе не способно описать закон трения, связывающий касательное напряжение на стенке с другими параметрами потока, особенно чй, q а х. Закон стенки должен собственно рассматриваться как искусственный прием, позволяющий описать поток с турбулентным касательным напряжением, причем особо оговаривается, что на стенке скорость равна нулю, а трение подчиняется ньютоновскому соотношению. В случае ламинарного потока тот же искусственный прием позволяет описать полное поле касательного напряжения и определить профиль скорости, распределение количества движения и величину касательного напряжения на стенке. С другой стороны, в турбулентном пограничном слое поверхностное трение при больших числах Рейнольдса обычно рассчитывается из потери количества движения, т. е. на основании профиля средних скоростей, в котором закон стенки не проявляется в явном виде. В свою очередь распределение касательного напряжения на стенке устанавливает характер средних линий тока в области потока, где закон стенки справедлив. В этой области характер линий тока не зависит непосредственно от толщины области возмущенного потока с крупномасштабной турбулентностью, но косвенно зависит через влияние этой толщины на [c.146]

Уравнение (45) показывает, что полный градиент давления при течении смеси в трубах определяется суммой градиентов силы свободного падения и выражается истинной плотностью смеси с учетом угла наклона трубы, импульса давления, возникающего в результате сжимаемости смеси и относительной скорости компонентов, касательных напряжений или сил трения и градиента давления, возникающего вследствие нестационарности течения отдельных компонентов. [c.31]

При развитии пограничного слоя в условиях неблагоприятного градиента давления эффект восстановления давления в потоке проявляется в меньшей степени. Максимальное касательное напряжение, которое теперь наблюдается в пограничном слое на некотором расстоянии от стенки, увеличивается растут также и генерация турбулентности и диссипация энер(ГИ . Поэтому полная работа сил сопротивления в потоке увеличивается. Хотя при этом и происходит уменьшение касательных напряжений на стенке (как свидетельствует об этом снижение С/), суммарное лобовое сопротивление тела, слагающееся как из сопротивлений трения, так и из сопротивления давления, возрастает. [c.277]

В 8-3 полное сопротивление тела было разделено на две составляющие составляющую трения и составляющую давления. Уместно кратко повторить основной принцип такого разделения. Сопротивление трения представляет собой часть сопротивления, обусловленную только касательным напряжением То на стенке. При продольном обтекании плоской пластины полная сила сопротивления вызвана только -сопротивлением трения, которое определяется формулой (8-25). Эту, же формулу можно использовать для определения той части полного сопротивления стоек и удлиненных тел вращения, которая обусловлена действием трения. Во всех этих случаях площадь S представляет собой площадь поверхности рассматриваемого тела. Безразмерный коэффициент сопротивления Со в формуле (15-1) определяется через полную силу лобового сопротивления, которая [c.392]

Можно было бы вычислить полную силу трения, исходя из выражения для касательного напряжения тн на верхней стенке щели, т. е. на нижней поверхности ползуна. Однако при таком вычислении необходимо иметь в виду, что на нижней поверхности ползуна, наклоненной к оси х на угол, тангенс которого равен [c.211]

Используя теперь уравнения (40) и (41), мы найдем для полной силы трения такое же выражение, как и в том случае, когда расчет ведется, исходя из выражения для касательного напряжения то на опорной поверхности. [c.212]

Поэтому полное суммарное касательное напряжение, возникающее в турбулентном потоке, обычно определяют как сумму двух напряжений, вязкостного Тв, вызываемого внутренним трением жидкости, и дополнительного, так называемого инерционного Ти, обусловленного турбулентным перемешиванием [c.120]

Тепло, возникающее в результате действия сил трения в единичном объеме, можно вычислить, рассматривая работу, обусловленную касательными и нормальными напряжениями текущей сжимаемой вязкой среды. При этом полная работа нормальных и касательных составляющих сил трения преобразуется частично в энергию давления и кинетическую энергию потока и частично переходит в тепло. [c.90]

Предлагаемый метод расчета при известном значении параметра закрутки позволяет вычислить комплекс локальных и интегральных параметров — формпараметры Я ., Я . , число Ее , относительные скорости и Г, касательные напряжения трения Тз ц,, осевую проекцию полного импульса, осевую проекцию потока момента количества даижения (по уравнениям Эйлера) и т. д. Далее по уравнениям, полученным в гл. 2, можно определить профиль осевой и суммарной скоростей в области пристенного течения. [c.176]

Рассматривая осредненное движение в трубе, можно написать выражение полного касательного напряжения трения", нонимая под последним как ламинарное (молекулярное), так и турбулентное тренне, в виде [c.601]

Вспоминая теорию Хабберта скольжения вдоль наклоненных надвигов ( 17.1), заметим при этом, что условия скольжения пачек пород под действием собственного веса по наиболее крутым склонам должны были приближаться к критическим, чему особенно благоприятствовали условия на склонах хребта, приводивщие из-за полного насыщения пород поровой водой под очень высоким давлением к снижению критического касательного напряжения трения, которое могло бы удержать породы на месте. Совпадение этих обстоятельств дает, таким образом, правдоподобное объяснение странного явления глубокой срединноатлантической рифтовой долины, проходящей почти по всей линии вершин Срединноатлантического хребта, а также объяснение бесчисленных складок на его склонах. [c.815]

Исходя нз представления об изменении количества движения окру- жающей тело жидкости, Ньютон получает квадратичный закон зависимости первой составляющей сопротивления от скорости. Что касается второй составляюш,еп сопротивления, зависящей от трения, то для ее определения Ньютон дал.ставшую классической формулу пропорциональности касательного напряжения трения в вязкой жидкости производной скорости по нормали к направлению потока. Формула эта обобщена на случай любого движения как несжимаемой жидкости, так и сжимаемого газа и служит основой современной механики вязкой жидкости. Сопротивление трения, но Ньютону, оказывается пропорциональным первой степени скорости, остальные составляющие сопротивления (упругость газа, силы сцепления в нем) Ньютон оценивает некоторой постоянной величшюй, вследствие чего для полного сопротивления получает трехчленную формулу, состоящую нз квадратичного члена, линейного члена и постоянного слагаемого. В настоящее время эта формула yлie не представляет интереса, но свою историческую роль она сыграла. Следует отметить, что Ньютои определял коэффициенты этой трехчленной формулы на основании ряда тщательно проведенных опытов. [c.19]

Для простоты будем рассматривать то строго стратифицированное по скорости турбулентное движение, параллельное безграничной плоскости, о котором была речь в 117. Легко сообразить, что такое движение будет также стратифицкровано и по осредненной температуре, причем наряду с доказанным для этого движения свойством постоянства полного касательного напряжения трения (тп = Тш) будет справедливо и аналогичное свойство для потока тепла = Яю)- Как было показано в 117, результаты расчета этого лишенного продольного перепада давления схематизированного движения хорошо применяются к движению в плоской и даже круглой цилиндрической трубе. [c.738]

В качестве примера рассмотрим упругий прямоугольный блок или упругий цилиндр с плоскими торцами, сжатый между двумя полупространствами. Распределения давлений и обусловленных трением касательных усилий на контактных прверхно-стях блока или цилиндра были найдены в работах [222, 223] для случаев (а) отсутствия скольжения (т. е. полного сцепления) и (Ь) отсутствия трения на поверхностях контакта. Вблизи границы области контакта напряженное состояние как для прямоугольного блока, так и для цилиндра может быть определено с помощью рассмотренного выше двумерного клина с углом Ф = 90°. Если блок жесткий, а полупространства упругие с V = 0.3 (а = 1.0 р = 0.286), ситуация совпадает со случаем жесткого штампа, исследованным в 2.8. В отсутствие трения давление вблизи угла изменяется как р - в соответствии с уравнением (2.64). Точки поверхности контакта смещаются по касательной внутрь к центру основания штампа соответственно отрицательному проскальзыванию, определенному выше. Если смещению препятствует конечное трение (скажем, (л = —0.5), то напряжения вблизи угла изменяются как р-о- з согласно выражению [c.129]

Полный численный анализ этой задачи был выполнен в [32] для некоторого диапазона значений Ь/а соответствующие результаты приведены на рис. 10.2. Контактные напряжения близки к распределению Герца при всех значениях 6/а. Напряжения трения равны нулю в крайних случаях, т. е. для толстых и тонких полос. Они достигают максимума при 6/а 0.25. Хотя касательные напряжения д(х) и обращаются в нуль при х = =+а, в отсутствие проскальзывания отношение д х)/р х) достигает больших значений. Это означает, что некоторое микропроскальзывание, по-видимому, возникает на концах дуги контакта. [c.357]

Экспериментальная проверка теории Блязиуса выполнена несколькими авторами и различными способами. На рис. 183 приведено сопоставление теоретической кривой Г. Блязиуса (8-69) (сплошная линия) с весьма точными измерениями И. Никурадзе, проведенными при различных числах Рейнольдса. Можно констатировать практически полное совпадение теории и опыта. Опытные значения коэффициента трения, найденные И. Никурадзе двумя разными способами, дали формулы 0 = 1,315/)/Ке и = = 1,319/ / Яе,, что также подтверждает теорию. Наряду с этим в изложенной теории есть детали, которые не согласуются с опытом. Так, из формулы (8-73) видно, что при приближении к переднему краю пластины (х = 0) касательное напряжение т стремится к бесконечности, тогда как при всех х < О, очевидно, должно быть То = 0. Следовательно, на переднем крае пластины функция То (х) [c.369]

В схематизированном турбулентном потоке, кроме указанных сил турбулентного обмена вследствие пульсаций, еще проявляются (главным образом вблизи стенки) силы внутреннего трения, или вязкости, определяемые по формуле (6). Полное касательное напряжение от турбулентных пульсаций Ттурб и сил вязкости Твязн [c.152]

НАПОР [<гидростатический определяется отношением полной потенциальной скоростной характеризуется отношением кинетической) энергии некоторого объема жидкости к массе жидкости в этом объеме температурный — разность температур двух различных смежных или разделенных стенкой сред, между которыми происходит теплообмен] НАПРЯЖЕНИЕ механическое [служит мерой внутренних сил, возникающих в деформированном теле и определяемой отношением выявленной силы к величине элементарной площадки, выбранной внутри или на поверхности тела в гидроаэростатике определяется как сила, отнесенная к единице площади поверхности, на которую она действует касательное возникает под действием сил, касательных к нормальное возникает под действием сил, нормальных к> поверхности тела трение численно равно силе внутреннего трения в газе, действующей на единицу площади поверхности слоя] электрическое (численно равно суммарной работе, совершаемой кулоновскими и сторонними силами при перемещении по участку цепи единичного положительного заряда анодное прилагается между анодом и катодом электронной лампы или гальванической ванны зажигания обеспечивает переход несамостоятельного газового разряда в самостоятельный переменное, действующее значение которого вычисляют (для периодического напряжения) как среднеквадратичное значение напряжения за период его изменения пробивное вызывает разряд через слой диэлектрика сеточное приложено между сеткой и катодом электронной лампы и служит для запирания лампы при определенном значении его на участке цепи равно произведению его сопротивления на силу тока) НАПРЯЖЕНИЯ механические (контактные возникают на площадках соприкосновения деформируемых тел температурные образуются в теле вследствие различия температур составных его частей и ограничения возможностей теплового расширения со стороны окружающих частей тела или других тел остаточные вызываются крупными дефектами материала, неоднородностью кристаллической структуры и дефектами атомно-кристаллических решеток) [c.253]

Поскольку силы трения отождествляют с касательными напряжениями на контактной поверхности, их величина теоретически должна подчиняться условию (125). Предельные условия (124) и (125) являются общепринятыми при анализе напряженного состояния в различных задачах теории обработки металлов давлением. Вместе с тем опытные данные не в полной мере подтверждают условие (125). В ряде работ были получены значения /, превышающие не только 0,58От, но даже От [30,1]. [c.44]

Полное лобовое сопротивление тела всегда равно сумме сопротивлений трения (Df) и давления (Dp). Близость поверхности влияет как на отношение DfjDp, так и на величину полного лобового сопротивления. Это связано с изменением распределений касательных напряжений и давления па поверхности тела. Основное влияние оказывает, однако, изменение распределения давления, так что волновое сопротивление является по существу дополнительным сопротивлением давления (формы). [c.424]

Однако отсутствие касательного напряжения в жидкости по обе стороны какой-либо малой поверхности, мысленно проведенной в жидкости, означает полное отсутствие внутреннего рения, так что в этом случае не может быть никакого рассеивания энергии. Далее, если твердое тело движется в жидкости нли жидкость обтекает твердое тело, то предпалагается, что твердая поверхность не может оказывать никакого тангенш1ального действия на жидкость, так что жидкость свободно обтекает границы тела и не происходш- никакого рассеивания энергии из-за трения. Это свойство идеальной жидкости особенно отличает ее от реальной, так как эксперимент показывает, что реальная жидкость прилипает к поверхности твердого тела, погруженного в нее. [c.14]

Сопротивление трения, на основании сказанного в 13, п. Ь), может быть определено как разность между полным сопротивлением, измеренным на весах, и сопротивлением давления, найденным из распределения давления (см. выше). Существует также непосредственный способ его измерения, предложенный Фэджем и Фокнером . Этот способ сводится к измерению скоростей в непосредственной близости от поверхности тела, где поток движется ламинарно и, следовательно, касательное напряжение, согласно сказанному в 1, равно [c.346]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...