Аналогия твердое тело — жидкость

Аналогия твердое тело — жидкость 133 [c.133]

Аналогия твердое тело — жидкость, рассмотренная в главе 5, позволяет осуществить такое исключение путем замены /о на разность / — Ы, где t — текущее время, и тем самым приводит к уравнениям ньютоновской жидкости. Поэтому, чтобы получить уравнения для жидкости другого типа, необходимо применить новый метод исключения to. [c.137]

Можио провести аналогию между испусканием фононов и испусканием фотонов черным телом. Хотя в твердом теле тепло может переноситься другими. носителями, особенно электронами, количество тепла, передаваемого от твердого тела к жидкости, определяется формулой (15-7)2. Кроме того, поскольку возбуждение фо- [c.350]

Третья глава посвящена решению ряда задач о погружении твердых тел в жидкость при использовании аналогии с ударом [c.3]

Местные сопротивления вызывают изменение скорости движения жидкости по величине (сужение и расширение), направлению (колено) или величине и направлению одновременно (тройник). Поэтому часто указывают на некоторую аналогию между явлениями, происходящими в местных сопротивлениях, и явлением удара в твердых телах, которое с механической точки зрения также характеризуется внезапным изменением скорости. [c.159]

Расчет многих процессов массообмена, например, при растворении твердого тела в потоке растворителя, при испарении жидкости и сублимации твердого тела в потоке газа, при конденсации пара из парогазовой смеси, при абсорбции какого-либо газа из смеси можно проводить, основываясь на приближенной аналогии между процессами массообмена и теплообмена. Если диф-фузионно-тепловая аналогия выполняется, то для расчета массоотдачи можно пользоваться приведенными выше уравнениями для теплоотдачи. Ниже даются указания [c.203]

Для жидкостей с поверхностным натяжением менее 100 МДж/м (вода, водные растворы, органические растворители, сжиженные газы, расплавы некоторых щелочных галогенидов и т.д.) условие смачивания >Yi [см. (8.5)] будет выполняться, когда энергия взаимодействия составляет несколько кДж/моль. Такие сравнительно небольшие энергии характерны для молекулярных сил. Следовательно, смачивание твердых тел жидкостями с низким поверхностным натяжением может быть обеспечено молекулярными силами. По аналогии с физической адсорбцией смачивание в таких системах можно рассматривать как обратимый [c.96]

По аналогии с разрушением твердых тел можно предположить, что трещины возникают в месте стыка трех зерен при относительном смещении зерен вдоль границ. Меж-зеренным сдвигам способствуют пограничные жидкие прослойки. Если жидкие прослойки непрерывны, вероятность зарождения трещин в тройных точках невелика. В этом случае жидкость легко перемещается из сжатых областей в растянутые и необходимая для зарождения трещин концентрация напряжений не создается. Для образования трещин необходимы изолированные жидкие включения. [c.101]

Общий характер движения жидкой среды, благодаря ее текучести, значительно сложнее, чем в случае твердого тела. Под скоростью в кинематике жидкости и газа понимают скорость некоторой точки элементарной жидкой частицы. Так как в математической модели жидкости - сплошной среде - от жидкой частицы в пределе переходят к точке, то местоположение этой точки внутри жидкой частицы несущественно. Экспериментальное наблюдение за аналогом модели жидкой частицы осушествляется посредством введения в поток краски с плотностью, мало отличающейся от плотности жидкости. Наблюдения показывают, что в природе и в технике наблюдается два вида, два режима течения слоистое, или ламинарное и турбулентное, или неупорядоченное. [c.22]

Жидкости называются ньютоновскими если касательное напряжение прямо пропорционально скорости угловой деформации, начиная с нулевого напряжения и нулевой деформации. В этих случаях постоянный коэффициент пропорциональности определяется как [i, абсолютная или динамическая вязкость. Таким образом, ньютоновские жидкости обладают свойством динамической вязкости, независимой от конкретного характера претерпеваемого жидкостью движения. Наиболее обычные для нас жидкости, такие, как воздух и вода, являются ньютоновскими. Имеет место некоторая аналогия между ньютоновскими жидкостями с постоянной вязкостью, связывающей напряжение и скорость деформации, и твердыми телами, подчиняющимися закону Гука с постоянным модулем упругости, связывающим напряжение и величину деформации. [c.14]

В первом из них можно использовать предположение, которое подтверждается экспериментами с несжимаемыми жидкостями, о том, что вязкие эффекты могут быть представлены полностью через коэффициент вязкости л, связывающий касательное напряжение и скорость деформации. Это — случай полной аналогии с уравнениями для упругих твердых тел, и мы принимаем [c.110]

Следовательно, у ньютоновской жидкости вязкость при растяжении втрое больше сдвиговой вязкости и не зависит от скорости удлинения. Как показывает сравнение, зависимость (5.12) аналогична соотношению между модулем Юнга и модулем сдвига для изотропного несжимаемого упругого тела в области бесконечно малой деформации, например для эластомера (ср. формулы (4.21) и (4.25) из главы 4). Аналогия между каучукоподобным твердым телом и ньютоновской жидкостью, не ограниченная частным типом деформации, весьма полезна и плодотворна. Ее формализм особенно хорошо подходит для демонстрации аналогии и будет нами использован в дальнейшем анализе механического поведения эластичных жидкостей. [c.133]

Как будет показано, задача расчета упругого восстановления для жидкости, реологические уравнения состояния которой заданы, не имеет себе аналога в теории идеально упругих тел. При всякой деформации идеально упругое твердое тело обладает единственным ненапряженным состоянием. К нему оно возвращается мгновенно, как только напряжения упадут до нуля. Для не идеально упругого твердого тела может представить интерес задача вычисления последовательности состояний, через которые совершается возврат к ненапряженному состоянию. [c.164]

На первый взгляд это может показаться неожиданным ввиду явной аналогии с разрушением переохлажденных жидкостей типа стекол путем возникновения зародышей в виде поверхностных трещин. Из следующего довода будет видно, что аналогия неточна. В рассмотренном перед этим случае возникновение зародышей происходит путем отрыва жидкости от твердого тела, в то время как образование зародышей в виде трещин поверхности происходит путем разрыва исключительно однородной фазы. Действительно, для жидкости труднее покинуть выступ на поверхности, чем плоский участок, и по той же причине впадину на твердой поверхности легче освободить, так как при этом уменьшается площадь границы их соприкосновения. [c.89]

Своеобразным аналогом пограничного слоя служат движения жидкости в струях, в следе за телом и, вообще, движения вблизи границы раздела двух потоков, имеющих различные скорости. Так же как и пограничный слой, эти области характеризуются сосредоточенным действием внутреннего трепия — ламинарного или турбулентного, в зависимости от того, какова общая структура потока. Вместе с тем обращает на себя внимание и некоторое отличие задач этого рода от задач пограничного слоя, заключающееся в отсутствии влияния твердой стенки, непроницаемой для жидкости и тормозящей ее движение силами вязкости. Такого рода движения, происходящие в значительном удалении от поверхности твердых тел, называют свободными. [c.654]

Сопротивление вязких жидкостей движущимся в них телам также пропорционально произведению плотности на квадрат скорости [15]. Конечно, речь идет лишь об условной аналогии между вязким твердым телом и вязкой жидкостью. [c.217]

Исследуя процессы течения вязких твердых тел, Максвелл в 1861 г. сделал допущение, что по аналогии с жидкостями силы внутреннего трения, возникающие между частицами твердого тела, пропорциональны относительной скорости их перемещения. Скорость вязкого деформирования тела в целом должна быть пропорциональна усредненной скорости вязких перемещений частиц, поэтому, переходя к нормальным напряжениям а, получаем [c.39]

Резкое изменение механических свойств — лишь одно из тех последствий, которые вызывает контакт твердого тела с родственной средой, приводящей к сильному снижению поверхностной энергии. Выше на ряде примеров было показано, что поверхностная энергия жидкостей снижается тем сильнее, чем хуже растворяются в них поверхностно-активные вещества. Следовательно, чем меньше растворимость жидкого металла в твердом, тем по аналогии сильнее должна снижаться поверхностная энергия на соответствующей межфазной границе. С одной стороны, снижение прочности можно рассматривать как результат ослабления силы межатомного притяжения /. Можно поэтому ожидать, что благоприятные условия для снижения прочности возникают при контакте металлов, образующих эвтектику. С другой стороны, образование интерметаллидов, а также соответствующее увеличение сил взаимодействия должны препятствовать понижению прочности под действием среды. [c.236]

Однако эта аналогия между жидкостью и твердым телом неполная, так как напряжение в жидкости зависит от одной постоянной, а именно от вязкости 1, в то время как в изотропном упругом теле оно зависит от двух постоянных. [c.21]

Явление теплопередачи между твердым телом и жидкой или газообразной текущей средой представляет собой проблему механики потоков. В этом явлении на механическое течение налагается тепловой поток, и в общем случае оба эти потока влияют один на другой Для того чтобы найти распределение температуры, необходимо связать гидродинамические уравнения движения с уравнением теплопроводности. Из чисто наглядных соображений понятно, что распределение температуры около нагретого тела, обтекаемого жидкостью, часто должно обладать особенностями, характерными для пограничного слоя. В самом деле, вообразим тело, помещенное в поток жидкости и нагреваемое так, что его температура остается все время выше температуры жидкости. Если скорость течения более или менее велика, то очевидно, что повышением температуры, вызываемое нагретым телом, будет распространяться только на тонкий слой в непосредственной близости от тела и на узкий след позади тела (см. рис. 4.2). Преобладающая часть процесса выравнивания температур между нагретым телом и более холодной окружающей средой будет происходить в тонком слое в непосредственной близости от тела. Этот слой, по аналогии с пограничным слоем течения, называется температурным или тепловым пограничным слоем. Очевидно, что в процессе такого выравнивания температур гидродинамические явления и явления теплопроводности оказывают друг на друга сильное влияние. [c.254]

Участок стабилизации скорости при свободном осаждении относительно мал, поэтому основной участок частица проходит равномерно с постоянной скоростью — скоростью равномерного свободного осаждения (всплывания) твердого тела в жидкости, называемой гидравлической крупностьЕО. Аналогом гидравлической крупности применительно к обтеканию свободной частицы воздушным потоком является скорость витания. Под этим понятием понимается постоянная скорость восходящего потока воздуха, при которой твердые частицы остаются статистически на одном уровне, т. е. находятся во взвешенном состоянии. [c.261]

Вынужденные продольные колебанвя гидромеханической системы, включающей упругие баки с жидкостью, удобно анализировать, заменив бак с жидкостью механическим аналогом -твердым телом с упрутоподвешенными на продольной оси бака сосредоточенными массами (см. рис. 6.3.6). Каждый осциллятор соответствует одному тонз колебаний упругой оболочки с жидкостью. Пружина должна передавать осевую силу на стенки бака в том сечении, в котором передается через днище вес жидкости. Нормировка для масс осцилляторов (автоматически и для поскольку Шл известны) должна быть такой, чтобы сумма масс всех осцилляторов равнялась массе жидкости в баке [c.350]

Автор предлагаемой вниманию читателей книги поставил перед собой задачу, базируясь на многих опубликованных работах по отдельным аспектам проблемы эрозии, дать общую картину современного состояния этого вопроса, В книге рассматриваются особенности эрозионного износа в паровых турбинах, способы защиты лопаток от эроЗии, методы и результаты испытаний эрозионной стойкости разнообразных материалов. Много внимания уделено анализу работ, имеющих отношение к выявлению природы эрозионных разрушений при капельном ударе. Обобщение результатов, полученных Корнфельдом и Суворовым Л. 8], и результатов последующих менее известных работ, в которых рассматривался удар капли по поверхности твердого тела [Л. 9] и др., позволило указать непосредственные связи между эрозией при капельном ударе и кавитационной эрозией, е 0гранич1иваясь общими соображениями об аналогии характера разрушения при кавитации и капельном ударе жидкостей, как поступили авторы многих ранее опубликованных работ. Описан вероятный механизм разрушения твердого тела при капельном ударе. [c.4]

Обтекание пузыря в псевдоожижеином слое твердыми частицами напоминает движение элементов невязкой жидкости вокруг проходящего сквозь нее твердого тела, хотя аналогия неглубока [Л. 430, 584] и не распространяется на механизм обоих явлений. Поднимающиеся пузыри переносят за собой в виде шлейфа значительное количество материала и являются основной причиной его интенсивного перемешивания в слоях, псевдоожиженных газами. [c.19]

Гидродинамическая аналогия, основанная на тождественности в формально математическом смысле между функцией тока "и потенциалом скорости идеальной жидкости в иевихревом потоке и функцией теплового потока и тем пературы в системе без источников тепла, была использована Муром и другами авторами для решения двухмерных задач стационарной теплопроводности [Л. 39]. В дальнейшем область применения этой модели была расширена на системы с распределенными источниками [Л. 43]. В 1928 г. Эмануэлем и несколько позднее Д. В. Будриным были сконструированы и построены модели, основывающиеся на аналогии математических соотношений, описывающих распределение температуры в твердом теле и распределение напоров в воде, движущейся через капиллярные трубки [Л. 49]. Установки, названные гидравлическими интеграторами, позволили решать задачи нестационарной теплопроводности и массопроводности. В. С. Лукьяновым позднее был разработан ряд ицтеграторов для решения двух- и трехмерных задач тепло- и массопроводности [Л. 50], а Будриным [Л. 51] — гидростатические интеграторы для решения нелинейных уравнений переноса параболического типа. [c.90]

При изучении стационарных течений вязкоупругих жидкостей возникает аналог трансзвуковой проблемы аэродинамики, поскольку уравнение дтя завихренности может изменять тип. Обзор лтературы по этой задаче имеегся в [88]. Эффект переходного течения наблюдается при наличии точечного стока в пространстве и в движениях, возмущаемых твердыми телами в канале с волнообразными стенками, при быстром течении жидкостей в отверстиях, на входе в плоскую трубу. Для плоского течения типа Куэтга вопрос изучался в [93]. [c.56]

Соотношения между напряжениями и скоростями деформации для ньютоновских жидкостей могут быть получены на основе некоторой аналогии с выражениями (5-18) и (5-19). Например, рассматривая первое из выражений (5-18) и заменяя модуль сдвига величиной, которая выражает его размерность, налишем для упругого твердого тела, следующего закону Гука [c.109]

Если это так, стекло было бы, по крайней мере реологически,, твердым телом, а не жидкостью. Посмотрим, однако, что лорд Релей (Rayleigh) должен был сказать по этому поводу Я пробовал провести следующий эксперимент кусок оптически плоского кронстекла 3,5 см длины, 1,5 см ширины и 0,3 см толщины опирался по кромкам на дерево и в середине при помощи острия деревянной стамески был нагружен весом в 6 кг. Он оставался в таком положении с 6 апреля 1938 г. до 13 декабря 1939 г. В конце этого срока стекло было вынуто и испытано при помощи интерференционной решетки на оптическую, плоскость. Было обнаружено, что оно изогнулось. Стрелка прогиба арки составляла 2,5 полосы или 1,25 волны, что приблизительно равно. 6 10" смь (1940 г.). С помощью формулы (IV, д) и вязко-упругой аналогии легко вычислить вязкость этого сорта стекла при комнатной температуре. [c.185]

Обусловленные нелинейностью показателя преломления эффекты самовоз-действия универсальны — они проявляются при распространении мощного лазерного излучения в газах, жидкостях и твердых телах. Интенсивное изучение различных аспектов самовоздействий световых пучков и импульсов, стимулированное открытием самофокусировки света, было начато в середине 60-х годов. Несомненно, физика самовоздействий и по сей день один из наиболее бурно прогрессирующих разделов нелинейной оптики. Именно при исследовании самовоздействий нелинейная оптика столкнулась с проявлением сильных нелинейных эффектов — временной и пространственной бистабильностью, генерацией структур, оптической турбулентностью — генерацией световых полей, не имеющих даже отдаленных аналогов в линейной оптике. [c.67]

Принципиальным отличием лазеров на конденсированных средах от газовых является то, что атомы и молекулы в них либо совсем не могут совершать какого-либо направленного поступательного движения, что имеет место в твердых телах, либо, если могут, то это движение настолько ограниченно и не существенно по сравнению с колебательным или вращательным (характерными для жидкостей), что его можно не учитывать. Колебательное или вращательное движение структурных элементов в конденсированных средах определяют главным образом релаксационные процессы и спектральное уширение линий, соответствующих переходам между парами отдельных энергетических уровней. Для твердых активных сред, которые в большинстве случаев представляют собой ионные кристаллы, характерно колебательт ное движение, которое, в зависимости от типа кристаллической решетки,, может соответствовать либо только акустическим ветвям колебаний, либо — акустическим и оптическим. В настоящее время наиболее широкое применение находят лазеры на растворах органических красителей, состоящих из сложных молекул, имеющих сложную систему энергетических уровней, сводимую в большинстве случаев к четырехуровневой схеме. В молекулах жидкостей могут также совершаться колебательные движения, которые, как и в кристаллах, сопоставимы либо с акустическими, либо с оптическими ветвями колебаний. С этой точки зрения между сложными молекулами и кристаллами мбжет быть установлена полная аналогия, если весь кристалл в целом рассматривать как большую молекулу. Основное различие заключается в том, что в сложных молекулах на уширение и усложнение системы энергетических уровней существенное влияние могут оказать вращательные движения. Кроме того в молекулах, как правило, отсутствует трансляционная симметрия, существенная для кристаллов и определяющая зонную структуру энергетических уровней твердых тел. [c.175]

С ТОЧКИ зрения макромеханики жидкость и газ, так же, как и твердое тело, представляют собою некоторые сплошные среды с непрерывным, как правило, распределением в них основных физических величин. 1 Наряду с понятием отдельной частицы жидкой или газообразной среды, представляющим своеобразный аналог материальной точки общей механики, в механике жидкости или газа могут рассматриваться также совокупности этих частиц жидкие линии , жидкие поверхности и жидкие объемы . Следует особо пояснить понятие элементарного объема . [c.14]

Квазикристаллическая теория. Основы этой теории были разработаны Френкелем [21]. В соответствии с ней, по аналогии с кристаллической решеткой твердого тела, структурными единицами ионного расплава являются ионы и вакансии. Отличие твердого кристалла от жидкости заключается в том, что в последней нарушен дальний порядок в расположении ионов. Это относится и к вакансиям. Последние имеют природу дефектов Шоттки кристаллической решетки. [c.36]

Поскольку запись уравнений теплопроводности и диффузии в твердом теле тождественна, закономерности и критерии термического разупрочнения материалов во многом оказываются сходными с за-кономерностя.ми и критериями разупрочнения композиций при диффундировании сред, и в частности, агрессивных жидкостей в эти материалы. Аналогом коэффициента температуропроводности в таких процессах является коэффициент диффузии. Так как для большинства жидкостей величина коэффициента диффузии на много порядков меньше коэффициента температуропроводности стеклопла-, стиков, процесс насыщения продолжается значительно дольше процесса нагрева детали. Поэтому в случае диффузии, следует учитывать временную зависимость прочностных свойств материала [c.198]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...