Влияние вязкости на движение жидкости

КОСТИ играет кинематический коэффициент вязкости v. Это говорит о тождественности молекулярного механизма влияния вязкости на движение жидкости и на диффузию завихренности. [c.432]

Число К служит мерой влияния вязкости на движение жидкости чем меньше число тем больше это влияние. [c.217]

Интенсивное изучение многочисленных задач, связанных с влиянием температуры или вязкости на движение жидкости, помимо чисто научного интереса вызвано возможностью их широкого приложения во многих современных технологиях, и прежде всего в химической и космической. [c.231]

Мы переходим теперь к изучению влияния, которое оказывают на движение жидкости происходящие при движении процессы диссипации энергии. Эти процессы являются выражением всегда имеющей место в топ или иной степени термодинамической необратимости движения, связанной с наличием внутреннего трения (вязкости) и теплопроводности. [c.71]

Чтобы выяснить, каково влияние сил поверхностного натяжения на движение жидкости, необходимо разделить каждое выражение на последнее слагаемое справа. Полученная совокупность чисел подобия характеризует отношение соответствующих сил (локальные и конвективные силы инерции, силы тяжести, нормальные силы давления и силы вязкости) к силам поверхностного натяжения. Эти числа подобия будут равны [c.228]

Как показывает практика, закон Стокса справедлив для частиц очень малого размера, осаждающихся с малой скоростью (ламинарный режим), когда на сопротивление движению оказывают влияние только силы вязкости. С увеличением размера и скорости осаждения частиц линейный закон нарушается. Это вызывается возникновением турбулентности при обтекании жидкостью движущейся частицы, когда помимо вязкости на движение частицы начинают оказывать влияние инерционные силы. [c.129]

Задача о распаде струй решается посредством рассмотрения устойчивости данного течения жидкости. Математическое исследование устойчивости движения по отношению к малым возмуш,ениям может быть проведено с помощью уравнений движения. С этой целью на стационарное основное течение накладывается нестационарное малое возмущение так, чтобы результирующее движение удовлетворяло уравнениям движения. При скоростях истечения, имеющих практический интерес, влияния силы тяжести на движение жидкости можно не учитывать. В этом случае на жидкую струю действуют силы вязкости, поверхностного натяжения и гидродинамического давления. jit, [c.25]

Все жидкости обладают внутренним трением, обусловленным вязкими свойствами сред. Влияние вязкости на характер течения жидкости неоднозначно. В некоторых задачах вязкость играет решающую роль и определяет движение среды. В других случаях ее влияние сказывается слабо и представление о характере течения можно получить без учета вязких сил. Пренебрежение вязкими силами существенно облегчает аналитическое исследование, и вместо реальной жидкости оказывается целесообразным рассматривать модель идеальной жидкости. Идеальная жидкость —это абстрактная л<идкость, лишенная внутренних сил трения. Указанную модель следует рассматривать как первое, но важное приближение к реальной модели течения. При изучении вязких свойств обнаруживается также различие между капельной и сжимаемой жидкостью, обусловленное молекулярной структурой вязкость несжимаемой жидкости с ростом температуры уменьшается, а вязкость газов растет. [c.15]

Особенности турбулентного движения. Длина пути перемешивания I в разных местах турбулентного потока вообще неодинаковая. До настоящего времени не имеется теории, которая позволяла бы вычислить эту длину в любом случае. Однако в некоторых особых случаях можно найти для нее приближенную оценку, причем получающиеся результаты хорошо подтверждаются наблюдениями. К числу таких случаев принадлежат, во-первых, движения, при которых действительные касательные напряжения, возникающие вследствие вязкости, пренебрежимо малы по сравнению с дополнительными касательными напряжениями, зависящими от турбулентности, и, во-вторых, движения, при которых можно не учитывать влияния вязкости на длину I. Последний случай равносилен предположению, что турбулентность возможна в жидкости, лишенной трения. При больших числах Рейнольдса такое предположение является вполне оправданным. [c.167]

Так как нерегулярное наблюдение за режимом течения жидкостей, по-видимому, указывало, что более вязкая жидкость имеет более устойчивое течение, возникло искушение изучать устойчивость ламинарных течений, пренебрегая влиянием вязкости на возмущения, и в случае результатов, указывающих на стабильность потока, заключать, что первоначальное течение устойчиво независимо от вязкости жидкости. Релей использовал этот подход для изучения устойчивости параллельного течения между двумя плоскими границами, рассчитывая, что оно может быть только неустойчивым. К своему удивлению он обнаружил, что если на кривой распределения скоростей отсутствует точка перегиба, то любое возмущение, периодически вносимое в поток, обязательно нейтрально, т. е. ни распространяется, ни затухает. Этот результат заставил Релея прийти к убеждению, что даже при вязкости, близкой к нулю, нельзя пренебрегать ею при исследовании предельного случая вязкой жидкости. Тонкость этого различия становится очевиднее, если представить, что пренебрежение влиянием вязкости на возмущение и допущение соответствия потока с возмущениями безвихревому равносильно признанию наличия проскальзывания на границах, что невозможно ни в какой реальной жидкости со сколь угодно малой вязкостью. Таким образом, если возмущение не подвержено вязкостной диссипации, механизм возмущенного движения изменяется коренным образом и, действительно, никакой энергии не может быть передано возмущению от первоначального потока. Двойная роль вязкости становится очевидной благодаря результату Релея, не имеющему прямого отношения к задачам устойчивости вязкой жидкости, но ярко иллюстрирующему трудности, свойственные этим задачам. [c.233]

При расчете вихревых течений используются различные методы. В последние годы все шире развиваются подходы, основанные на прямом численном решении уравнений Навье - Стокса. Как вариант таких подходов можно рассматривать и метод решения двумерных задач в переменных функция тока - завихренность . В случаях локализованной завихренности, особенно при больших числах Рейнольдса, когда влияние вязкости на динамику завихренности мало, с успехом используются вихревые методы, основанные на лагранжевом подходе к описанию движения жидкости. [c.320]

Вообще, коэффициент трения зависит, кроме всего прочего, от кинематической вязкости газа. Но во многих случаях можно без больших погрешностей пренебречь влиянием вязкости на процесс движения и рассматривать процессы так, как будто движущийся газ или жидкость совсем не имеют внутреннего трения. При таком допущении значительно расширяется возможность изучения законов движения. [c.60]

Здесь вязкость Vn = T)n/p весьма условно оценена через плотность жидкости вместо плотности суспензии. Отсутствует учет влияния концентрации на С/ за счет изменения режима движения частиц (соударения, трение о стенки, изменение степени турбулентности потока и пр.), что наиболее существенно для газодисперсных систем. Видимо не случайно в [Л. 49] в основном рассмотрены данные при псевдоожижении водой и для 0/с1з>25 30, а для D/da<25 -30 согласование результатов не достигнуто. [c.63]

Если характер движения в основном определяется свойствами инертности и весомости жидкости, а влияние вязкости относительно невелико (безнапорные русловые потоки, истечение маловязких жидкостей через большие отверстия и водосливы, волновые движения и т. д.),. моделирование осуществляется по критерию гравитационного подобия. При этом выполняется условие (V—9) для скоростей, а условие равенства чисел Рейнольдса, приводящее к соотношению (V—11), не соблюдается (натура и модель работают обычно на одной и той же жидкости). При моделировании по числу Рг масштабы всех физических величин (за исключением вообще произвольного к ) выражаются через два независимых масштаба и таким же образом, как и при выполнении условий полного подобия (табл. V—1). [c.107]

Влияние трения на затухание колебаний и переход от колебательной системы к апериодической можно продемонстрировать при помощи груза на пружине помещая его в среду с различной вязкостью. В воздухе сопротивление мало, и поэтому колебания происходят с очень малым затуханием (б 0,01). В воде сопротивление гораздо больше, и затухание заметно увеличивается (6 I). Наконец, в масле отклоненный груз вообще не переходит за положение равновесия — происходит апериодическое движение (6 = оо). Коэффициент трения Ь для силы трения, действующей на тело со стороны жидкости, связан с коэффициентом вязкости жидкости. Измеряя затухание колебаний тела, погруженного в жидкость, можно определить коэффициент вязкости жидкости. [c.601]

Рассмотрим ламинарное слоистое движение вязкой жидкости около неподвижной твердой стенки. На самой стенке скорость жидкости равна нулю, а вблизи стенки жидкость подтормаживается под действием сил вязкости. Эта область течения вязкой жидкости, расположенная около обтекаемого тела, называется пограничным слоем. Вне пограничного слоя влияние вязкости обычно проявляется слабо и картина течения близка к той, которую дает теория идеальной жидкости. Поэтому для теоретического исследования течения вязких жидкостей все иоле течения можно разбить на две области на область пограничного слоя вблизи стенки, где следует учитывать силы трения, и на область течения вне пограничного слоя, в которой можно пренебречь силами трения и поэтому применять закономерности теории идеальной жидкости. Следовательно, пограничный слой представляет собой такую область течения вязкой жидкости, в которой величины сил трения и инерции имеют одинаковый порядок. На основании этого можно оценить толщину пограничного слоя. [c.279]

Свойство жидкости оказывать при своем движении сопротивление относительному сдвигу своих частиц известно под названием вязкости, или внутреннего трения жидкости. Вязкость жидкости является одним из наиболее существенных ее свойств. Это свойство обусловливается внутримолекулярным движением жидкости и проявляется в том, что при относительном перемещении одних слоев жидкости по отношению к соседним, вызывающем деформацию объема, в ней возникают силы трения. Огромнейшее влияние на развитие теории вязкости оказали работы русского ученого А. И. Бачинского (1877— 1944), еще в 1912 г. впервые установившего связь вязкости жидкости с ее удельным объемом (величиной, обратной удельному весу). [c.18]

В 1888 г. Гуи установил, что брауновское движение происходит тем интенсивнее, чем меньше вязкость жидкости, и что внешнее электромагнитное поле не оказывает влияния на это движение. Он точно так же объяснял брауновское движение влиянием молекулярного теплового движения. [c.37]

Вторую область составляет прилегающий к твердой стенке вязкий подслой, толщина которого равна 6 . В вязком подслое вследствие преимущественного влияния молекулярной вязкости распределение скоростей имеет линейный характер. Несмотря на это, движение жидкости в вязком подслое не является ламинарным. В вязкий подслой проникают сверху поперечные турбулентные пульсации, интенсивность которых сильно убывает с приближением к стенке, вследствие этого движение жидкости в вязком подслое имеет некоторые признаки турбулентности. Граница вязкого подслоя не [c.408]

Влияние переменности вязкости и теплопроводности жидкости на сопротивление движению и теплообмен. Вязкость и теплопроводность жидкости являются функциями состояния жидкости, причем наиболее сильно выражена их зависимость от температуры. [c.650]

Одним из наиболее широко развитых научных направлений механики жидкости (газа) является аэродинамика пограничного слоя, изучающая движение вязкой жидкости в ограниченной области вблизи обтекаемых поверхностей. Решение задач о движении жидкости в пограничном слое дает возможность найти распределение касательных напряжений (местных и средних коэффициентов трения) и, следовательно, суммарные аэродинамические силы и моменты, обусловленные вязкостью среды, а также рассчитать теплопередачу между поверхностью летательного аппарата и обтекающим его газом. При небольших скоростях полета не обязательно учитывать тепловые процессы в пограничном слое из-за малой их интенсивности. Однако при больших скоростях необходимо учитывать теплопередачу и влияние на трение высоких температур пограничного слоя. [c.669]

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]

Более поздние исследования показали, что на потерю напора оказывает существенное влияние ряд факторов (характер режима, вязкость жидкости, материал и состояние стенок, форма сечения), не учитываемых в явном виде формулами Шези и Дарси— Вейсбаха. Эти исследования показали также, что в действительности квадратичный закон сопротивления подтверждается далеко не во всех случаях движения жидкости. Как показывает опыт, касательное напряжение пропорционально квадрату скорости в случае турбулентного режима только при достаточно больших числах Рейнольдса, [c.137]

В общей постановке задачи учтём свойства инерции, вязкости и весомости жидкости. Сжимаемостью и капиллярностью жидкости пренебрежём. Волновое движение воды может оказать существенное влияние на изучаемое явление, однако мы предположим, что до соприкосновения с телом вода покоилась. [c.95]

При движении жидкости в трубе происходит потеря механической энергии, следовательно, должны быть области, в которых влияние вязкости существенно. Вследствие прилипания жидкости к стенкам трубы мгновенная и средняя скорости жидкости на стенках равны нулю. Поэтому в непосредственной близости у стенок трубы не может быть интенсивного перемешивания жидкости. Это служит основанием для вывода, что непосредственно около стенок резкое изменение скорости должно определяться свойством вязкости жидкости и что около стенок должен существовать слой с ламинарным движением. Опытные данные хорошо подтверждают этот вывод. [c.155]

При движении вязкой жидкости вдоль твердой поверхности в непосредственной близости от нее образуется слой, в пределах которого интенсивность действия сил вязкости велика н соизмерима с интенсивностью действия сил инерции и гидродинамического давления. Влияние вязкости приводит к тому, что внутри рассматриваемого слоя скорость резко меняется от нуля (условие прилипания ) до значения скорости набегающего на тело невозмущенного потока. Эта область течения называется пограничным слоем. За пределами пограничного слоя влияние вязкости пренебрежимо мало, поэтому невозмущенный поток можно считать безвихревым. [c.229]

С помощью понятия пограничного слоя течение жидкости вдоль твердого тела как бы раскладывается на тече ние внутри тонкого слоя вблизи стенки, где проявляется влияние вязкости, и на внешнее движение, в котором действие вязкости незаметно. Вот почему внешнее течение можно изучать методами теории невязкой жидкости ( 19), тогда как к пограничному слою эти методы применить нельзя. [c.295]

Движение жидкости в природе совершается под действием различных сил тяжести, давления, вязкости и т. д. Для подобия потока требуется, чтобы для всех этих сил масштабный множитель был одинаков. Однако выполнить это требование обычно не удается. Поэтому стремятся установить условия подобия на основе влияния сил, преобладающих в данном явлении. [c.78]

Шариковые вискозиметры основаны на измерении скорости, с которой погружается под действием собственного веса в испытуемую жидкость стальной шарик. По секундомеру отмечается время, в течение которого шарик проходит определенное расстояние по вертикали между двумя отметками на стенке стеклянного цилиндра, куда залита жидкость. Чем меньше вязкость жидкости, тем меньше приходится брать шарик, чтобы скорость погружения у получалась не слишком большой и могла быть измерена с достаточной точностью. Динамическая вязкость жидкости вычисляется по формуле (10-5), причем у и г измеряются непосредственно, а вместо / подставляется вес шарика, уменьшенный (на основании закона Архимеда) на вес жидкости в объеме шарика. Как уже отмечалось, формула (10-5) получена для движения шарика в неограниченной среде. Чтобы учесть влияние стенок и дна сосуда, значение т], най- [c.184]

Поток, входящий в канал или трубу, на протяжении некоторого начального (или входного) участка является неравномерным. На рис. 13-1 приведены два примера установившихся течений на начальном участке. Сначала основная масса втекающей жидкости не испытывает существенного влияния вязкости. На твердых стенках формируются пограничные слои, а в центре остается бессдвиговое ядро, которое вниз по течению суживается по мере роста пограничных слоев. Градиент давления dpjdx на этом участке меняется. Требование сохранения постоянства расхода обусловливает увеличение скорости в ядре в направлении движения, которая достигает некоторого максимального значения в сече-278 [c.278]

Вопрос о влиянии вязкости на вихревые движения будет разобран а г. аве о вязкой жидкости. Сейчас же мы осгановимся на вопросе [c.162]

На линиях же тока, проходящих достаточно далеко от тела, влияние вязкости незначительно на всем их протяжении, и потому ротор скорости на них (равный нулю в натекающем из бесконечности потоке) остается практически равным нулю, как это было бы в идеальной жидкости. Таким образом, на больших рас-стояних от тела движение жидкости можно считать потенциальным везде, за исключением лишь области следа. [c.102]

Из уравнений (11.7) и (11.8) видно, что если число Рейнольдса велико (а при больших числах Рейнольдса будет велико и число Пекле, так как число-Прандтля для газов составляет величину порядка единицы и только у жидких металлов имеет малое по сравнению с единицей значение), то членом, учитывающим в уравнении движения влияние вязкости, и членом, учитывающим в уравнении переноса теплоты влияние теплопроводности, можно пренебречь. Это означает, что при больших числах Рейнольдса движение жидкости, несмотря на то, что ее вязкость и теплопроводность имеют конечное значение, не отличается от движения идеальной, т. е. невязкой и нетеплопроводящей жидкости. Таким образом, в потоках, характеризующихся большими значениями числа Рейнольдса, можно пренебрегать влиянием вязкости и теплопроводности и рассматривать движущуюся жидкость как идеальную. [c.366]

Допустим, что прилегающая к поверхности пластины жидкость в некоторый определенный мoJмeнт времени, который далее считается начальным, испытывает во всех точках пластины одинаковое по величине возмущение движения, т. е. на поверхности пластины образуется плоская пульсация. Для простоты будем считать, что вязкость жидкости не отличается от нуля, т. е. V = 0 в действительности влиянием вязкости в непосредственной близости к пластине пренебречь нельзя, вследствие чего дальнейшие выводы будут справедливы лишь при г > [c.415]

Число Рейнольдса является важне11шей характеристикой движения жидкости, по нему судят о режиме течения потока. При Re < Re p имеет место ламинарный режим, при котором существенное влияние на характер потока оказывает вязкость жидкости, сглаживающая мелкие пульсации скорости. При Re > Re,.p имеет место турбулентный режим, при котором большее влияние на характер потока оказывают силы инерции. Величина Re p зависит от многих факторов шероховатости поверхности стенок, условий входа в трубу, вибрации и пр. [c.286]

Из анализа уравнений Навье—Стокса [68] можно [юказать, что движение жидкости, вызванное сжатием или расширением сферического пузырька, описывается уравнением невязкой жидкости, а влияние вязкости учитывается граничными условиями. Из курса динамики вязкой жидкости известно, что при движении вязкой жидкости возникают касательные напряжения и изменяются нормальные напряжения (по сравнению с невязкой жидкостью). На основании гипотезы Ньютона при ламинарном [c.31]

На рис. 5.1 показана схема гидродинамического погранично о слоя при продольном омывании плоской поверхности с температурой 1с потоком жидкости со скоростью Мх и температурой 1. Толщина гидродинамического слоя 8г возрастает вдоль по потоку, т. к. по мере движения влияние вязкости распространяется всё больше на невсз-мущенный поток. [c.41]

В этом случае нетрудно понять механический смысл влияния вязкости. Согласно гипотезе Ньютона [см. формулу (6)], жидкость как бы прилипает к стенкам и поэтому скорость граничнойструйки, примыкающей к стенке, равна нулю. Но уже на небольшом расстоянии от стенки она значительна (см., например, эпюру скорости по сечению трубы на рис. 64, а). Это и является причиной возникновения градиента скорости и, как результат, касательного напряжения т, которое, действуя на площадь жидкостного трения, создает силу сопротивления. Для преодоления этих сил требуется определенная затрата механической энергии жидкости. Поэтому в процессе движения вязкой жидкости запас ее механической энергии уменьшается. Обращаясь к схеме рис. 67, можно утверждать, что [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...