Вязкость реальных жидкостей

Распространим уравнение Бернулли для струйки невязкой (идеальной) жидкости на элементарную струйку вязкой (реальной) жидкости, полагая условно, что она находится во взаимодействии с соседними струйками и энергия от нее не передается другим струйкам. Такое уравнение необходимо -для получения практических решений, поскольку в действительности инженеру приходится обращаться с жидкостью вязкой, обладающей рядом свойств, которые не учитываются при использовании понятия об идеальной жидкости. В первую очередь следует отметить вязкость реальной жидкости, которая обусловливает сопротивление движению и, как следствие, вызывает потерю части энергии движущейся жидкости. При движении идеальной жидкости, в которой вязкость, следовательно, и сопротивления движению отсутствуют, полный напор по длине струйки постоянен. [c.81]

Как уже было сказано выше, к местным сопротивлениям относятся различные фасонные участки трубопровода или русла (колена, тройники, задвижки и др.), в которых имеет место неравномерное движение жидкости. Характер потока в местных сопротивлениях отличен от характера потока в прямой трубе или русле. Вследствие вязкости реальной жидкости поток не мон ет точно [c.82]

В ньютоновой континуальной механике можно производить любые изменения типа (1) в масштабах длины, массы и времени, чего нельзя сказать о релятивистской и квантовой механиках. И, по-видимому, можно быть уверенным, что законы ньютоновой механики достаточно точно описывают поведение реальных жидкостей в обычных условиях. Хотя подобные изменения масштаба могут существенно повлиять на такие свойства вещества, как плотность и вязкость, диапазон плотности и вязкости реальных жидкостей настолько велик, что это влияние обычно остается незаметным. [c.135]

При изучении законов движения реальной жидкости необходимо учитывать ее вязкость, что усложняет решение задач гидродинамики. Рассмотрим вначале уравнения движения идеальной жидкости и затем внесем в них поправки, учитывающие вязкость реальных жидкостей. [c.26]

Пусть в идеальной жидкости за время Т тело достигает перемещения, достаточно близкого к окончательному, а в дальнейшем не выходит из пренебрежимо малой его окрестности. Если вязкость реальной жидкости настолько мала или размеры тела настолько велики, что силы инерции, возникающие при перемещении тела в период О < / < Т, существенно преобладают над силами трения, формула [c.312]

Величины X, с, а и р уже рассматривались в предыдущих параграфах. В исследованиях конвективного теплообмена большое значение имеет также вязкость. Все реальные жидкости обладают вязкостью между частицами или слоями, движущимися с различными скоростями, всегда возникает сила внутреннего трения (касательное усилие), ускоряющая движение более медленного слоя и тормозящая движение более быстрого. Величина силы трения 5 между слоями, отнесенная к единице поверхности, согласно закону [c.403]

Все жидкости обладают в той или иной мере вязкостью, в частности, обладают вязкостью такие важные среды, как вода и воздух. Однако в определенных условиях реальные жидкости с успехом моделируются идеальной жидкостью. [c.247]

Реальная физическая задача об обтекании заданного тела, разумеется, однозначна. Дело в том, что в действительности не существует строго идеальных жидкостей всякая реальная жидкость обладает какой-то, хотя бы и малой, вязкостью. Эта вязкость может практически совсем не проявляться при движении жидкости почти во всем пространстве, но сколь бы она ни была мала, она будет играть существенную роль в тонком пристеночном слое жидкости. Именно свойства движения в этом (так называемом пограничном) слое и определят в действительности выбор одного из бесчисленного множества решений уравнений движения идеальной жидкости. При этом оказывается, что Е общем случае обтекания тел произвольной формы отбираются именно решения с отрывом струй (что фактически приводит к возникновению турбулентности). [c.34]

Мы ул<е неоднократно ссылались на то обстоятельство, что очень большие числа Рейнольдса эквивалентны очень малой вязкости, в результате чего жидкость может рассматриваться при таких R как идеальная. Однако такое приближение во всяком случае непригодно для движения жидкости вблизи твердых стенок. Граничные условия для идеальной жидкости требуют лишь исчезновения нормальной составляющей скорости касательная же к поверхности обтекаемого тела компонента скорости остается, вообще говоря, конечной. Между тем, у вязкой реальной жидкости скорость на твердых стенках должна обращаться в нуль. [c.223]

В предыдущем пункте было рассмотрено стационарное движение стержня без учета сил сопротивления, которые возникают при движении стержня в жидкости или воздухе. Реальные жидкости и воздух обладают вязкостью, что приводит при движении стержня к появлению аэродинамических сил Ц1, направленных при стационарном движении, когда форма стержня в пространстве остается неизменной, по касательной к осевой линии стержня (рис. 2.13), т. е. [c.50]

Уравнение Бернулли применяется и к потоку жидкости в целом, если его можно считать как бы одной струей. Экспериментально установлено, что уравнение Бернулли применимо для реальных жидкостей с не очень большой вязкостью, а также для газов, скорость течения которых мала по сравнению со скоростью распространения в них звука. [c.138]

Существенная роль вязкости в механике объясняется тем, что она при движении реальных жидкостей или газов создает передачу движения от слоя к слою и вызывает диссипацию механической энергии потока. Динамическая вязкость характеризует быстроту передачи движения из одного слоя в другой. [c.143]

В реальной жидкости, обладающей вязкостью, при срыве струй из завихренных частиц пограничного слоя образуется вихрь, который как бы округляет острую кромку, и струи жидкости обтекают уже не острую кромку, а этот вихрь. [c.108]

Свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление растягивающим и касательным усилиям, именуемое вязкостью, существенно отличает их от рассмотренной выше абстрактной невязкой жидкости, а количественное проявление этого свойства (вязкости) позволяет качественно различать реальные жидкости [c.58]

Под идеальной жидкостью понимают воображаемую жидкость, обладающую абсолютной подвижностью (т. е. лишенную вязкости), абсолютно несжимаемую, не расширяющуюся с изменением температуры, абсолютно неспособную сопротивляться разрыву. Таким образом, идеальная жидкость представляет собой некоторую модель реальной жидкости. Выводы, полученные исходя из свойств идеальной жидкости, приходится, как правило, корректировать, вводя поправочные коэффициенты. [c.23]

При движении реальной жидкости вследствие ее вязкости между соседними слоями жидкости, а также жидкостью и стенками русла возникают силы внутреннего трения и вызванные ими касательные напряжения, направленные в сторону, противоположную движению, что приводит к различию скоростей частиц в разных слоях потока и их деформации (сдвигу). [c.10]

Более полно свойства реальной жидкости учитываются в модели вязкой несжимаемой жидкости, которая представляет собой среду, обладающую текучестью и вязкостью, но абсолютно несжимаемую. Теория вязкой несжимаемой жидкости лишь в ограниченном числе случаев с простейшими условиями позволяет получить точные решения полных уравнений движения. Наибольшее значение в этой теории имеют приближенные уравнения и их решения. Такие уравнения получают путем отбрасывания в полных уравнениях движения тех членов, которые мало влияют на соответствие теоретических решений результатам опыта. Решения приближенных уравнений могут быть как точными, так и приближенными. [c.22]

В реальных жидкостях нормальные напряжения могут создаваться как давлением одних частиц на другие, так и действием сил вязкости. Касательные напряжения являются результатом действия сил вязкости и зависят от давления лишь постольку, поскольку от него зависит коэффициент вязкости. Для модели идеальной жидкости (см. п. 7.1), в которой все касательные напряжения равны нулю, полные напряжения направлены по нормали к соответствующим площадкам и согласно равенствам (3.5) выражаются формулами [c.59]

В действительности в реальной жидкости обтекание заостренной передней кромки с огибанием ее по схеме, показанной на рис. 7.17, не имеет места. Вследствие влияния вязкости и градиента давления поток отрывается от твердой поверхности, образуются вихри, уносимые вниз по течению, и структура течения резко меняется. Эти вопросы будут рассмотрены в гл. 8 после ознакомления с основами теории пограничного слоя. [c.243]

Так как случайные возмущения деформируют поверхность раздела совершенно беспорядочно, в действительности образуется не правильный ряд, а беспорядочная совокупность больших и малых вихрей. Кроме того, в реальной жидкости проявляется действие вязкости, которая усложняет картину и обуслов-360 [c.360]

В реальных жидкостях нормальные напряжения могут создаваться как давлением одних частиц на другие, так и действием сил вязкости. Касательные напряжения являются результатом действия сил вязкости и зависят от давления лишь постольку, [c.63]

В действительности, в реальной жидкости обтекание заостренной передней кромки с огибанием ее по схеме рис. 129 осуществиться не может. Вследствие влияния вязкости и градиента давления поток отрывается от твердой поверхности, образуются 9 259 [c.259]

Изучение законов движения жидкостей и решение гидродинамических задач с учетом внутреннего трения представляет собой сложную задачу. Для упрощения вводится понятие об идеальной (невязкой) жидкости. Идеальной называется воображаемая модель реальной жидкости, которая характеризуется абсолютной неизменяемостью объема и полным отсутствием вязкости. [c.5]

Кривая 1 на рис. 10.4, характеризующая распределение давления по поверхности тела вращения, соответствует обтеканию этого тела несжимаемым потоком (Моо = 0) идеальной жидкости. На это указывает симметричный относительно вертикальной оси аЬ вид этой кривой. Нетрудно видеть, что лобовое сопротивление тела равно нулю, так как силы давления, действующие на передний участок поверхности, уравновешиваются такими же силами, возникающими в хвостовой части и направленными в противоположном направлении. Кривая 2 соответствует обтеканию того же тела потоком реальной жидкости, обладающей свойством вязкости. При этом так как избыточное давление на передней части поверхности меньше, то, очевидно, и скорость набегающего потока меньше, чем в первом случае. [c.497]

Для упрощения теоретических исследований и выводов Л. Эйлер ввел понятие идеальной жидкости, т. е. такой воображаемой жидкости, которая абсолютно подвижна, несжимаема и не обладает вязкостью, т. е. при движении в ней не возникают силы внутреннего трения. Следовательно, при перемещении идеальной жидкости по трубам отсутствуют потери энергии на трение. Так как силы трения в покоящейся реальной жидкости равны нулю, то ее свойства близки к идеальной. [c.260]

В действительности в реальной жидкости из-за наличия вязкости вихри зарождаются и затем диффундируют, т. е. вырождаются. [c.53]

Несмотря на то что идеальной жидкости в действительности не существует, многие теоретические решения, полученные в предположении идеальности жидкости, имеют большое практическое значение. Пригодность модели идеальной жидкости для многих задач обтекания тел объясняется прежде всего тем, что идеальная жидкость сохраняет основные свойства реальных жидкостей (непрерывность, или сплошность). Кроме того, при обтекании хорошо обтекаемых тел (крыла самолета, ракеты, лопатки турбины и пр.) влияние вязкости на распределение давления по поверхности этих тел сказывается лишь в очень слабой степени. Однако влияние вязкости оказывает решающее значение при подсчете сопротивлений тел в движущейся жидкости. [c.86]

Приведенные формулы для одномерного движения идеального газа могут быть приближенно использованы для практических расчетов сопла Лаваля. При выводе этих формул не учитывались наличие вязкости в реальной жидкости, неоднородность поля скоростей в каждом поперечном сечении, теплоотдача через стенки сопла, нарушающая адиабатичность процесса, и пр. [c.143]

Теория движения идеальной жидкости широко разработана и во многих случаях дает вполне удовлетворительную картину движения реальной жидкости. Часто при изучении обтекания тех или иных тел пользуются последовательными приближениями, рассматривая вначале обтекание данного тела идеальной жидкостью, и затем вносят поправки на влияние вязкости. [c.158]

Известно, что реальная жидкость при обтекании тела из-за наличия вязкости как бы прилипает к его поверхности. Поэтому скорость потока на поверхности тела равна нулю. При удалении от тела по нормали к его поверхности скорость будет увеличиваться. На некотором расстоянии от тела она будет близка к той, которая была бы при обтекании этого тела идеальной жидкостью (рис. XII.1). [c.293]

На рис. XII.3 штриховыми линиями обозначены линии тока для идеальной жидкости, а сплошными —для. реальной. Так как линии тока есть линии равных расходов, то, очевидно, линия тока АВ в идеальной жидкости должна соответствовать линии тока А В в реальной жидкости, расположенной несколько дальше от стенки. Определим величину смещения линий тока за счет влияния вязкости. Для этого найдем расход реальной жидкости [c.296]

Если кажущаяся вискозиметрическая вязкость реальной жидкости измеряется в диапазоне значений скорости сдвига, составляющем несколько порядков, то обычно наблюдается поведение, проиллюстрированное на рис. 2-1. Ньютоновское поведение (т. е. постоянное значение т]) наблюдается как для очень малых, так и для очень больших скоростей сдвига. Предельные значения По и Tioo называются нижним и верхним предельными вискози-метрическими вязкостями и часто различаются на несколько порядков величины. [c.57]

Если внимание сосредоточено на кажущейся вискозиметрической вязкости реальных жидкостей, то нет необходимости удерживать последний член в правой части уравнения (2-3.4), поскольку его учет приводит лишь к появлению нормальных напряжений (вывод, который ни разу не удалось проверить ни на какой известной реальной жидкости, за исключением тех, для которых Тц = = Т22 = Т33) и совсем не влияет на значение т], поскольку для вискозиметрических течений имеет нулевые внедиагональные компоненты. [c.67]

Распространим уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости на элементарную струйку вязкой жидкости. Это необходимо для получения практических решений, поскольку в действительности инженеру приходится обращаться с жидкостью вязкой, обладающей рядом свойств, которые не учитываются при использовании понятия об идеальной жидкости. В первую очередь следут отметить вязкость реальной жидкости. [c.118]

Закон движения реальной жидкости описывается уравнением Навье — Стокса, которое для одномерного случая выглядит так dUJdt = U dU/dX) — (1/р) дР/дХ)- -+ Ом + у(д и/дХ ), где См — массовые силы v — вторая вязкость. [c.70]

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]

Формула (36.10) известна под назвавшем формулы Торичелли. Для реальных. жидкостей скорость пстечеиня отличается от скорости, вычисленной по формуле Торичелли, тем значитслыше, чем больше вязкость лхпдкостп. [c.140]

Реальные жидкости обладают вязкостью п поэтому не могут свободно скользить по поверхности обтекаемого ими тела. Когда такая жидкость течет с небольшой скоростью, при которой число Рейнольдса меньше критического, ее тонкий слой прилипает к по-, верхностп обтекаемого тела и во.зникает пограничный слой, за [c.147]

При движении же струйки реальной жид-КОСТ1 , отличающе11Ся от невязкой жидкости свойством ВЯЗКОСТИ, общий запас удельной механической энергии не может остаться постоянным. Удельная энергия в струнке реальной (вязкой) жидкости при установившемся движении должна неизбежно уменьшаться по мере поодвижения жидкости от одного сечения струйки до другого. Уменьшение удельной энергии в струйке реальной жидкости будет происходить потому, что часть механической энергии будет необратимо превращаться в тепловую энергию, затрачиваясь на преодоление сопротивлений, возникающих в жидкости вследствие ее вязкости. [c.59]

При выводе уравнений Навье—Стокса не делалось каких-либо предположений о режиме движения. Поскольку свойство вязкости присуще реальным жидкостям независимо от режима их движения и при переходе от ламинарного течения к турбулентному другие физические свойства не изменяются, можно предполагать, что обобщенная гипотеза Ньютона, а значит и опирающиеся на нее уравнения Навье—Стокса, справедливы как при ламинарном, так и при турбулентном движении жидкости. Однако в последнем случае использовать уравнения Навье—Стокса для получения каких-либо прикладных решений практически невозможно. Входящие в них мгновенные скорости и давление при турбулентных режимах являются пульсирующими величинами. Даже если бы эти параметры удалось найти путем решения уравнений Навье—Стокса, что представляет крайне трудную задачу, то использовать эти мгновенные значения величин в практических целях было бы весьма затруднительно. Поэтому для турбулентного режима ставится задача отыскания усредненных во времени скоростей и давлений. Эти усредненные величины сами могут оказаться зависящими или независящими от времени. В первом случае турбулентнсе течение считается неустановившимся, а во втором — установившимся. - [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...