Модель ньютоновской жидкости (N-модель)

Идеальный газ является наиболее точной моделью ньютоновской жидкости. Практически таково поведение и реальных жидкостей с небольшими молекулами. [c.597]

МОДЕЛЬ НЬЮТОНОВСКОЙ жидкости (N-МОДЕЛЬ) [c.52]

Деформационный процесс полимеров и, следовательно, древесины изучается реологией. Для объяснения закономерностей этого процесса используют модели тел, состоящих иа сочетания двух элементов. Первый из них вполне упругий и называется Гуковым телом. Он способен мгновенно (со скоростью звука) деформироваться. Второй элемент — Ньютоновская жидкость. Он обладает свойствами вязкого тела. Его сопротивление деформированию пропорционально скорости внедрения деформирующего тела, поэтому величина деформации растет с ростом времени деформирования. Моделью второго элемента является поршень, двигающийся в цилиндре, заполненном вязкой жидкостью. Ниже приведены простейшие сочетания этих двух элементов [c.22]

Здесь рассматривается модель ньютоновской жидкости с одним коэффициентом вязкости. [c.13]

При движении жидкости между отдельными ее частицами возникают касательные напряжения внутреннего трения, которые пропорциональны относительной скорости сдвига смежных слоев (первой степени). При относительном покое жидкости касательные напряжения внутреннего трения равны нулю. Эта закономерность впервые была установлена Ньютоном, и такие жидкости принято называть ньютоновскими, или нормальными. Ньютоновская жидкость — воображаемая модель реальной жидкости, для которой продольные касательные напряжения внутреннего трения т при прямолинейном движении жидкости прямо пропорциональны градиенту скорости по [c.4]

Модель невязкой жидкости не может объяснить происхождение потерь механической энергии при движении жидкости по трубопроводам и вообще эффекта сопротивления. Для описания этих явлений используется более сложная модель вязкой жидкости. Простейшей и наиболее употребительной моделью вязкой жидкости является ньютоновская жидкость. [c.18]

Неполная воображаемая модель 521 Неполный гидравлический удар 364 Неравномерное движение 91, 94 Неразмывающая скорость 255 Несвободное истечение через водослив 412 Несовершенный колодец (грунтовый) 559 Неустановившееся движение 84 Нижний бьеф (НБ) 406 Нижняя критическая скорость 128 Нисходящая волна перемещения 365, 369 Нормальная глубина 283 Нормальные напряжения 22, 23, 32 Носок плотины 479 Ньютоновская жидкость 624 [c.657]

Ньютоновской жидкостью называется абстрактная модель жидкости, в которой напряжение сдвига слоев жидкости пропорционально скорости сдвига, [c.91]

В работе [103] получено обобщенное уравнение Рейнольдса, позволяющее учесть в конкретных расчетах наиболее распространенные реологические модели смазки. В работе получены численные решения стационарной задачи для жидкости, описываемой моделями Эйринга, Бэра-Винера [17], круговой [61], а также для неизотермической ньютоновской жидкости. Проведено сравнение численных результатов. Делается вывод, что вязкопластические модели обеспечивают получение вполне разумных значений коэффициента трения, упругие свойства [c.513]

Нелинейно-вязкие жидкости. В этих жидкостях мгновенные внутренние напряжения однозначно определяются мгновенными скоростями деформации, но, в отличие от ньютоновской жидкости, связь соответствующих тензоров не является линейной. Весьма употребительной для описания нелинейно-вязкого поведения является простейшая степенная модель Освальда, согласно которой связь касательного напряжения г и градиента [c.152]

Приведенные идеальные тела (их математические модели — реологические уравнения) образуют классы веществ, обладающих подобными свойствами, и являются объектами исследования соответствующих научных дисциплин тело Гука — теория упругости ньютоновская жидкость — гидродинамика тело Сен-Венана — теория пластичности. [c.37]

Рис. 4. Гравитационное течение вязкой ньютоновской жидкости по наклонной плоскости, используемое в качестве гидродинамической модели обтекания плоской сосульки водяной пленкой

Простейшие в МСС тела — идеальные и классические (ньютоновские) жидкости, идеально упругие твердые тела. Эти тела (идеализированные модели реальных тел) обладают фундаментальными свойствами реальных жидких и твердых тел, причем свойства, во многих случаях второстепенные, не учитываются. Опыт показывает, что поведение многих реальных жидкостей, газов и твердых тел в определенных условиях достаточно точно описывается уравнениями механики сплошной среды, построенными для указанных идеальных тел. Методическое значение моделей состоит еще и в том, что из сопоставления с опытом получается возможность изучения отклонений свойств реальных тел от свойств моделей и, значит, возможность уточнения теории. [c.181]

Оказывается, что движение гранулированных сред может успешно изучаться при помощи моделей идеальной жидкости ( сухая вода ), вязкой ньютоновской и неньютоновской жидкостей, пластических и упруго вязких сред и т. д. При этом применяются как методы феноменологической гидродинамики и теории упругости и пластичности, так и статистический подход, основанный на изучении законов взаимодействия отдельных гранул и получения при помощи функции распределения (обычно рассматривают равновесную функцию распределения) выражений для тензора напряжений, скорости, плотности и т. д. [c.403]

Даже для этой упрощенной модели расчет осложняется, если принять во внимание неустановившийся тепловой режим, связанный с охлаждением потоком жидкости зоны контакта, разогретой при трении в предыдущий период работы, а также если рабочая среда не является ньютоновской жидкостью. [c.44]

Поэтому в дальнейшем (см. гл. 5, 8, 11—12) в качестве модели реологического состояния мазутов будет использоваться реологическое уравнение вязкой ньютоновской жидкости, а также соответствующие критериальные уравнения. [c.13]

В тех случаях, когда силами трения или напряжения сдвига при движении жидкости пренебречь нельзя, используют следующую по сложности модель - вязкую ньютоновскую жидкость. Уравнениями состояния для такой жидкости, кроме уравнения (1.73), будет [c.38]

Рис. II. 14. Диаграмма модели ньютоновской жидкости, иаобрая1ак>-Шая поведение последней в осях наиряжение — течение — время. Влияние инерции механизма не учтено.

Одно или другое из только что упомянутых приспособлений в сосуде может отсутствовать или превалировать. Если нет отверстий в дне и нет сливного отверстия, разрушение материала может быть только хрупким. Если сливное отверстие настолько велико, что оно ликвидирует запас энергии, какова бы ни была скорость поступления, материал будет течь пластически, но разрушения не наступит. Если есть отверстия в дне, но нет сливного отверстия, материал будет обнаруживать ползучесть и хрупкое разрушение. Это — случай асфальта и бетона, которые, несмотря на их способность к ползучести, не могут деформироваться пластически и разрушаются только хрупко. Если дно без отверстий, но имеются отверстия на боковых стенках до некоторого уровня, то будет вязкая диссипация энергии, — это случай тела Шведова. Сосуд без дна (если бы существовала такая нелепость), через который может протекать бесконечное количество энергии с любой скоростью, есть модель ньютоновской жидкости (скорость релаксации которой бесконечна), способной, благодаря своей вязкости, рассеивать энергию с любой желаемой скоростью. Из рассмотрения модели (как выше, в параграфе 6), следовательно, снова приходим к заключению, что ньютоновская жидкость (скажем, вода) должна обладать возможностью выдерживать очень высокие, практически неограниченные касательные напряжения — заключение, с которым нельзя вполне согласиться. Этот результат указывает на некоторый дефект или на некоторое ограничение развиваемой теории. [c.227]

В мехаиике ньютоновских жидкостей рассматривают различные их модели. Наиболее простой моделью жидкости является несжимаемая идеальная жидкость, для которой плот- [c.574]

Показано, что вязкость дисперсных систем, таких, как суспензии зерен рисового крахмала в четыреххлориотом углероде и парафине, снижается с увеличением скорости сдвига [635]. Было, однако, показано [334], что суспензии сферических полимерных частиц в водных растворах глицерина обладают свойствами ньютоновской жидкости. Что же касается влияния скорости сдвига на вязкость высокополимерных растворов [312], то оно заметно при степени полил1еризацпи более 2000. Авторы работы [368] считают, что указанное влияние градиента скорости обусловлено дефорд1ациеп частиц под действием напряжений сдвига, их пористостью, а также преимущественной ориентацией. В работах [383, 454, 456] предложена модель, согласно которой частицы золя увлекаются вязким потоком, в котором существуют напряжения сдвига, причем соответствующее изменение конфигурации системы отвечает принципу наименьшего действия. Таким образом, подразумевается существование сил, стремящихся переместить частицы с линий тока в направлении уменьшения градиента скорости. В результате формируется такой профиль концентрации частиц, максимум которого находится в области самого малого градиента скорости (разд. 2.3). [c.198]

В механике ньютоновских жидкостей рассматривают различные их модели, Наиболее простой моделью жидкости является несжимаемая идеальная жидкость, для которой плотность р = onst (несжимаемая) и коэффициент динамической вязкости р = О (идеальная). Другой моделью является вязкая несжимаемая жидкость. Для нее р = onst и р = = onst. Самой простой моделью сжимаемой жидкости является идеальная сага-маемая жидкость, или идеальный газ. Для него р = О, а плотность уже не является постоянной. Она для совершенного газа связана с давлением р и температурой Т уравнением состояния (уравнением Клапейрона) [c.557]

Существует много сред, которые хорошо описываются моделью (1.9) вязкой (ньютоновской) жидкости. В то же время имеются и другие жидкие среды, для описания которых модель вязкой жидкости не подходит. Эти жидкости называются неныотоновскими. [c.9]

Сравнивая данную формулу с формулой (1-5-66), видим, что они алало-1 ичны. Это. объясняется тем, что реологическую жидкость можно рассматривать как дискретиую систему, состоящую из ньютоновской жидкости с добав-jjenneM небольшого количества полимера. Молекулы полимерной жидкости играют роль структурных частиц. Конечно, эта модель является очень грубым приближением к действительной структуре, однако из опыта известно, что добавление небольшого количества полимера к ньютоновским жидкостям вызывает асимметричность тензора вязких напряжений. [c.82]

В главе 3 изучены эволюционные свойства разрывных течений вязкой жидкости. Построен класс двумерных нестационарных течений вязкой жидкости с двумя сильными разрывами. Исследование выполнено для вязкой ньютоновской жидкости и для потока со знакопеременной ту11булент-ной вязкостью. Представлена модель источника массы, импульса и энергии конечных размеров. Приближенным методом Бубнова-Галеркина ре-шеште задач сводится к анализу качественных свойств нелинейной динамической системы с двумя существенными степенями свободы. Даны критерии появления бифуркационных изменений гидродинамических систем. Выполнен анализ реагирования потока жидкости на управляющие воздействия, обусловленные различными факторами (граничный тепловой поток, объемный источник энергии, гидродинамический напор и др.). [c.4]

При fj = onst это классическая модель (1.9) вязкой ньютоновской жидкости. Коэффициент знакопеременной вязкости согласно модели Новикова-Яненко [99, 100] имеет вид [c.85]

Только что описанной вязкопластической модели удовлетворяют, например, движения таких встречающихся в практике сред, как применяемые на нефтепромыслах для промывания скважин глинистые и цементные растворы ), масляные краски, сточные грязи, а также некоторые пасты. Физическое объяснение особых свойств всех этих жидкостей основывается на представлении о наличии в них при покое некоторой пространственной жесткой структуры, которая в состоянии сопротивляться любому внешнему воздействию до тех пор, пока вызванное им напряжение сдвига не превзойдет соответствующее этой структуре предельное напряжение. После этого структура полностью разрушается и жидкость начинает вести себя, как обычная ньютоновская вязкая жидкость, при кажущемся напряжении, равном избытку X — То действительного напряжения над предельным. При уменьшении этого кажущегося напряжения до нуля, т. е. возвращении действительного напря- [c.356]

Для изучения задач реологии математическими методами признано необходимым создавать концепции идеальных тел, с точно определенными (реологическими) свойствами. Этот способ облегчается построением, пусть даже только в воображении, моделей, состоящих из различных комбинаций механических элементов, в которых иод действием соответствующих сил возникают перемещения определенных видов, подобных тем, какими обладают материалы, поведение которых желательно описать. Для ньютоновской жидкости соответствующая механическая модель состоит из цилиндра, на-полненного очень вязким маслом, в котором может двигаться неплотно пригнанный поршень, — в целом устройство образует род амортизатора. Будем отмечать эту модель символом N (Newton). Модель показана схематически на рис. II. 14. [c.52]

Сложные идеальные тела могут быть построены в виде моделей, структурных формул и реологических уравнений из элементарных тел гукова упругого (Н), представляемого пружиной сен-венанова пластического (StV), представляемого весомым ползуном на столе и ньютоновской жидкости (N), представляемой амортизатором. Механические элементы могут соединяться либо последовательно [c.182]

В нредшествуюп] их главах материалы рассматривались с точки зрения макрореологии. Даже когда в М- и йГ-моделях if-элемент появляется благодаря твердой, а 7У-элемепт — благодаря жидкой фазе дисперсной системы, система рассматривалась как не отличаю-Н1,аяся от однофазного материала, обнаруживающего вязкое затухание или релаксацию напряжений. Эти М- и Г-тела принадлежат ко второму поколению реологического древа. Однако дисперсные системы могут принадлежать и к простым телам первого поколения. Таковыми является дисперсия жестких сфер в ньютоновской жидкости, рассматривавшаяся Эйнштейном (1905 г.) в его докторской диссертации, и дисперсия жестких сфер в гуковом теле, рассматривавшаяся моим ассистентом Хашином (Has hin, 1955 г.) в его диссертации. [c.242]

В случае чисто степенной модели, как уже говорилось, метод линеаризации оказывается неприменимым. В работе И.Г. Семакина [60] развит приближенный подход, основанный на введении понятия эффективной вязкости. Согласно этому подходу рассматривается истинное (неньютоновское) распределение скорости основного течения [61], а уравнения возмущений записываются в том же виде, что и для обычной ньютоновской жидкости с заменой вязкости на эффективную , определяемую по расходу в одном из встречных потоков. Приведенные выше результаты решения задачи устойчивости на основе регуляризованной модели при больших а удовлетворительно согласуются с результатами, найденными в приближении эффективной вязкости. [c.155]

Жидкости с памятью. Все предыдущие модели ньютоновских и ненью-Релаксация тоновских сред относились к веществам, у ко- [c.399]

Условие = Руу — р — —р для ньютоновской жидкости здесь заменяется более слабым р = р . Но эксперименты не согласуются с этим фактом. Лучшее согласие дает модель жидкости с памятью второго порядка, где учитывается зависимость р. от тензора ускорения деформации в виде производной Олдройда, и тогда р Ф Руу. Действительно, на основании (2,175) имеем [c.411]

Если выбираемая модельная жидкость удовлетворяет всем другим условиям подобия, кроме условия Рг = idem, то при исследовании гидродинамики процесса выбранную жидкость применить можно, если поддерживать в модели искусственно, при помощи нагрева или охлаждения, такое температурное поле, которое обеспечивало бы подобие полей плотности и полей вязкости в образце и модели. Обе жидкости должны быть с одинаковыми реологическими свойствами, в данном случае они должны быть ньютоновскими жидкостями. [c.635]

Н. В. Тябин [10], предложивший эту модель, относит пластичные смазки к упруго-пластично-текуче-вязким телам. Пружина 1 сообщает веществу свойства идеально упругого тела, элемент 2 (пара цилиндр-поршень)-свойства ньютоновской жидкости, а ползунки-свойства пластично-текучего р тела. До преодоления сил стати- [c.12]

Рис. 7. Модели, иллюстрирующие механические свойства тел I — упругое тело с модулем упругости г — вязкая (ньютоновская) жидкость с вязкостью ц 3 — модель Максвелла, соответствующая вязко-упругому телу, деформация к-рого при постоянной нагрузке необратимо возрастает 4 — модель Кельвина — Фойхта, соответствующая телу, обладающему равновесным модулем упругости

В соответствии с (6.5) скорость фильтрации и отлична от нуля только в тех областях, где Igradp >у рис. 6.2, кривая ). Модель фильтрации с предельным градиентом следует рассматривать как некоторую идеализацию реальных течений аномальных нефтей в пластовых условиях, для которых реологическая кривая имеет вид кривой 2 на рис. 6.2. Для сравнения на рис. 6.2 показана диаграмма ньютоновской жидкости по закону Дарси (кривая [c.82]

Известно, что любая нелинейно-вязкая жидкость имеет линейные участки кривой течения при очень малых и достаточно больших скоростях сдвига (рис. 7.1). Обозначим через —наименьшую ньютоновскую вязкость , которая наблюдается у псевдопластических жидкостей при нулевой скорости сдвига, а через — наибольшую ньютоновскую вязкость , соответствующую бесконечно большому сдвигу. Видно, что модель степенной жидкости (см. первую строчку в табл. 7.1) хорошо описывает реальное поведение нелинейно-вязких сред в промежуточной области между /Хд и /1 однако в предельных случаях при 7 О и 7 оо она приводит к неверным результатам. Модели Эллиса и Рабиновича правильно отражают реальность в области малых и умеренных напряжений, однако при т оо дают вязкость, равную нулю модель Сиско приводит к бесконечно большой вязкости [c.250]

В табл. 7.3 приведены некоторые модели вязкопластичных сред. Наиболее простой и распространенной из них является модель Шведова— Бингама, которой отвечает верхняя прямая на рис. 7.1. В основу этой модели положено представление о наличии у покоящейся жидкости достаточно жесткой пространственной структуры, которая способна сопротивляться любому напряжению, меньшему Тд. За этим пределом наступает мгновенное полное разрушение структуры, а среда течет как обычная ньютоновская жидкость при напряжении сдвига т — Tg (когда действующие в жидкости касательные напряжения становятся меньше Тд, структура снова восстанавливается). В тех местах потока, где напряжения сдвига ниже предела текучести, образуются квазитвердые участки. [c.254]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...