Модели жидкости

Рис. 6-4. Модель жидкости, неспособной осуществить скачкообразную дефор-

На основании статистической теории были выдвинуты различные предложения для выражения избыточной свободной энергии как функции концентрации. Так как микроструктура жидкого раствора неизвестна, каждое предложение обязательно основывается на упрощенной модели жидкости и содержит определенные ограничения. Однако полученные соотношения полезны для сопоставления экспериментальных данных. Дальнейшие успехи в определении коэффициентов активности несомненно позволяют проверить уже установленные методы. [c.258]

МОДЕЛИ ЖИДКОСТЕЙ И УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ [c.574]

Если в рассмотренных моделях жидкостей учесть электромагнитные силы, действующие иа точки сплошной среды, то получим модели жидкостей магнитной гидродинамики. [c.557]

В магнитной гидродинамике, при учете электромагнитных сил, к рассмотренным выше уравнениям для различных моделей жидкостей следует добавить уравнения Максвелла для электромагнитных полей в жидкости, а также дополнить начальные и граничные условия для жидкости условиями для электромагнитных величин, [c.559]

Наряду с рассмотренной выше существует и другая модель жидкости, согласно которой жидкость представляет собой систему твердых сфер, движущихся между столкновениями по браунов-ским траекториям, возникающим в результате столкновений вс щд-ствие притягивающей части потенциала. Поскольку последние из отмеченных столкновений нарушают временную корреляцию движения частиц, это движение можно рассматривать как некоррелированное. На основе сделанных предположений можно написать кинетические уравнения для функций распределения и, решая их, найти кинетические коэффициенты. [c.195]

Для упрощения выводов формул и уравнений, а также доказательства отдельных положений в гидравлике в ряде случаев приходится прибегать к моделям жидкости. Одной из таких широко распространенных моделей является невязкая несжимаемая (идеальная) жидкость, т. е. такая воображаемая жидкость, при движении которой отсутствуют силы внутреннего трения, а также плотность которой не зависит от давления и температуры. [c.14]

Противоречие, возникающее при попытке удовлетворить одновременно требованиям подобия по Не и Рг, может быть устранено при использовании на модели жидкости иной, чем в натуре, вязкости, что, строго говоря, нарушает условия полного динамического подобия. Сравнение других масштабных коэффициентов усугубляет несовместимость рассмотренных критериев. [c.392]

При изложении курса гидравлики естественно возникает вопрос об используемой терминологии, об определениях различных понятий, а также о буквенных обозначениях соответствующих величин. В связи с составлением данного учебника, нами специально разрабатывалось возможное решение этого весьма важного вопроса, причем результаты этой разработки после многократного их рецензирования и консультаций со многими специалистами (относящимися к разным научным школам), были опубликованы в виде толкового словаря гидравлических терминов. При выполнении этой работы мы убедились, что профессионалы, работающие в области технической гидромеханики, и профессионалы, работающие в области математической гидромеханики, достаточно часто используют различную терминологию и разные определения для одних и тех же понятий. Оказалось, что единства терминологии и определений для различных профессий добиться практически невозможно (что, впрочем, достаточно хорошо известно). В качестве примера здесь можно привести определение для понятия жидкость в математической гидромеханике жидкость всегда определяется как сплошная среда в технической же гидромеханике мы жидкостью называем физическое тело, обладающее определенными свойствами (сплошную же среду мы рассматриваем только как модель жидкости, которой в настоящее время удобно пользоваться) идеальной жидкостью инженеры называют воображаемую жидкость, [c.6]

В связи с предположением об установившемся характере движения сильно осложняется вопрос об условиях в бесконечности сзади за движущимися телами. На первый взгляд можно предположить, что возмущения, вызываемые телами, затухают при удалении в бесконечность назад так же, как и при удалении в бесконечность вперед. Более глубокое изучение вопроса о схеме потока жидкости показывает, что в рамках употребляемых моделей жидкости, например, для идеальной жидкости, можно находить различные возмущенные движения в зависимости от условий за телами в бесконечности. В ряде важных случаев опыту отвечают именно такие схемы потоков, в которых возмущения в жидкости не затухают в бесконечности за телами. [c.70]

Очевидно, что после обращения движения или, что то же самое, просто при изучении движения жидкости относительно неподвижных тел все силы и внутренние напряжения останутся неизмененными. Согласно принципу Галилея — Ньютона такое обращение с сохранением всех силовых взаимодействий можно делать всегда для любой модели жидкости. В случае вязкой жидкости из-за условия прилипания необходимо после обращения движения двигать трубу вдоль ее образующих, если при абсолютном движении труба была неподвижной. В идеальной жидкости такое движение трубы никакого влияния на движение жидкости не оказывает, поэтому при обращении движения трубу можно сохранять неподвижной. В вязкой жидкости влияние граничных условий прилипания на стенках трубы конечной длины существенно проявляется в обычных случаях только вблизи стенок трубы, и поэтому для обтекания [c.70]

Для решения задач динамики систем с жидким наполнением необходимо иметь приемлемую расчетную модель жидкости, математическая модель которой позволила бы выполнить весь анализ. Расчетная модель жидкости должна учитывать все ее основные свойства. Модель идеальной жидкости не всегда приемлема в качестве расчетной, так как она не учитывает диссипативных сил. Например, приходится отказываться от [c.22]

Идеальная и вязкая жидкости. Существуют две распространенные модели жидкости. Первая иэ них предполагает, что в жидкости и при движении нет касательных напряжений. Это модель идеальной жидкости. Вторая модель учитывает появляющиеся при движении касательные напряжения. Это модель вязкой жидкости. [c.9]

Основные понятия. Законы движения жидкостей и газов во многом одинаковы, и поэтому в гидроаэродинамике жидкости и газы объединяют в единое понятие жидкостей. В гидроаэродинамике помимо реальных жидкостей и газов рассматриваются различные модели жидкостей, которые лишь приближенно соответствуют реальным жидкостям и газам. Можно указать три основные модели жидкостей, а именно идеальная несжимаемая жидкость, идеальная сжимаемая жидкость и вязкая несжимаемая жидкость. Реальные жидкости в большей или меньшей степени и сжимаемы, [c.503]

В гл. 2 было отмечено, что при моделировании практически невозможно осуществить в модели движение с переменными по длине потока плотностью и вязкостью. Поэтому моделирование неизотермического движения в большинстве случаев осуществляется приближенно, путем пропускания через модель жидкости неизменной температуры. [c.55]

В газах по зависимости скорости звука от темп-ры определяют параметры, характеризующие взаимодействие молекул при столкновениях. В жидкостях, вычисляя скорость звука на основании той или иной модели Жидкости и сравнивая результаты расчёта с экспериментом, в ряде случаев можно оценить правдоподобность используемой модели и определить энергию взаимодействия между молекулами. [c.193]

Для уравнений плоского двумерного нестационарного движения вязкой среды построен скалярный потенциал - аналог линии частицы жидкости - являющийся переменной лагранжева типа. Дано применение уравнений гидродинамики, записанных в этих переменных, к различным классам конвективных динамических и тепловых процессов. Рассматривались реологические модели жидкостей ньютоновская несжимаемая и сжимаемая, нелинейно-вязкая, вязкоупругая, а также турбулентный поток. Для изотермического процесса удалось построить простое преобразование уравнений А.С. Предводителева (жидкость дискретной структуры) к классическим уравнениям Стокса. [c.128]

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]

Существуют понятия невязкой (идеальной) и вязкой (реальной) жидкостей, принятые в теоретических и практических расчетах. Идеальная жидкость — абстрактная модель жидкости, обладающая абсолютной жесткостью и отсутствием касательных напряжений (отсутствием вязкости), и вязкая жидкость, в которой при движении возникают касательные напряжения (напряжения трения). [c.52]

Рис. XXI. 8. Уточненная модель жидкости.

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ И МОДЕЛЬ ЖИДКОСТИ [c.32]

Дж. Бернал и С. Кинг [42, с. 116—135] исследовали модели наборов стальных шаров для определения функции распределения координационных чисел в жидкости. Вычисления проводили для случайно упакованной модели, не содержащей дырок, и с 35% дырок. Авторы считают, что такое количество дырок в жидкости соответствует критической точке. На рис. 5 представлены результаты вычисления функции распределения координационных чисел для соседей, расположенных на расстоянии 1,1 диаметра частицы. Как видно, координационные числа сильно флуктуируют как в модели жидкости без дырок, так и в модели с 35% дырок. Следует отметить, что в отличие от [c.37]

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

E j h в рассмотренных моделях жидкостей учесть э ектро-магпитпые силы, действующие на точки сплошной среды, то ioj y4HM модели жидкостей магнитной гидродинамики. [c.575]

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]

Смесь света, рассеянного вследствие флуктуаций плотности и флуктуаций анизотропии, характеризуется некоторым коэффициентом деполяризации А (см. формулу (160.5)), который определяется относительными вкладами деполяризованного света и поляризованного света. Расчет интенсивности света, рассеянного вследствие флуктуаций анизотропии, встречает большие трудности, поскольку флуктуации анизотропии не могут быть вычислены таким же путем, как флуктуации плотности. Однако задача о расчете соответствующей интенсивности была решена феноменологически для определенной модели жидкости. Мы не будем воспроизводить здесь этот расчет, но учтем вклад света, рассеянного вследствие флуктуации анизотропии в общую интенсивность, пользуясь значениями коэффициентов деполяризации, как это сделано Кабаниом (1927). Пусть суммарная интенсивность рассеянного света есть У = / + 1, где / выражается формулой (160.2) для 0 = 90° (в дальнейшем будем обозначать ее /д ), а 1 есть интенсивность света, рассеянного вследствие флуктуаций анизотропии. Если принять, что падающий естественный свет распространяется вдоль оси У (рис. 29.8), наблюдение рассеянного света производится вдоль оси X, а ось Z перпендикулярна к плоскости рассеяния, то / = / и I = -Ь и, следовательно, [c.591]

Из всех моделей жидкости, рассматриваемых в гидромеханике, йаиболее простой является модель идеальной жидкости. Как уже указывалось ранее, идеальной называют жидкость, в которой отсутствуют внутреннее трение и теплопроводность. Таким образом, при движении идеальной жидкости касательных сил трения нет и взаимодействие между соприкасающимися объемами жидкости сводится к действию нормальных поверхностных сил. [c.85]

Механика твердого тела, будучи одной из глав общей механики, изучает движение реальных твердых тел. Различие между твердыми телами, с одной стороны, жидкостями — с другой, иногда кажется интуитивно ясным (нанример, сталь и вода), иногда отчетливую границу провести бывает трудно. Лед представляет собою твердое тело, однако ледники медленно сползают с гор в долины подобно жидкости. При прокатке раскаленного металлического листа между валками прокатного стана металл находится в состоянии пластического течения и термин твердое тело по отношению к нему носит довольно условный характер. Неясно также, следует ли отнести к жидким или твердым телам такие вещества, как вар, битум, консистентные смазки, морской и озерный ил и т. д. Поэтому дать определение того, что называется твердым телом затруднительно, да пожалуй и невозможно. В последние годы наблюдается определенная тенденция к аксиоматическому построению механики без всякой апелляции к интуиции и так называемому здравому смыслу . Таким образом, вводятся различные модели, иногда чисто гипотетические, иногда отражающие основные черты поведения тех или иных реальных тел и пренебрегающие второстепенными подробностями. Для таких моделей можно установить некоторый формальный принцип классификации, позволяющий отделить модели жидкостей от моделей твер1а.ых тел, но эта классификация отправляется от свойств уравнений, но не тел как таковых. Поэтому термин механика твердого тела будет относиться скорее к методу исследования, чем к его объекту. [c.16]

Исходя из так называемой ячеичной модели жидкости, на которой мы останавливаться не будем, можно прийти к урав нению состояния в виде [c.123]

Представим себе текучую среду в виде жидкости вихревой структуры, т. е. совокупность вихревых шнуров, движущихся поступательно. Известно, что решение уравнения Эйлера для вихревых течений приводит к теореме Гельмгольца о сохранении вихревых линий. Однако этот вывод находится в противоречии с опытом. На основе уравнения Эйлера нельзя объяснить процесс возникновения и исчезновения вихрей. Решения Навье —Стокса объясняют процесс затухания вихрей, а не процесс их образования. Поэтому возникает проблема обобщения уравнения Навье—Стокса. Впервые на это обратил внимание Н. П. Кастерин [Л.1-18]. Он предложил вихревую модель жидкости. [c.49]

При = О, //j = О уравнение (3.26) дает уже изученный ньютоновский вариант (3.20). Далее рассматриваем два случая а) положительная турбулентная вязкость, //, <4 /q /2> б) знакопеременная вязкость, >4/io//,. В обоих случаях принимаем Отц > О, Wj > О, т. е. q>0 либо а с, <-l/jJib/jj)-Диффсрснциа. ьное урапнение Q2I , определяющее функцию А,(г), от вида реологической модели жидкости не зависит. Следовательно, для двух основных степеней свободы имеем динамическую систему вида (3.23), где правые части записьгааются посредством выражений (3.22), (3.26). Как и прежде, величины Сд и С фиксированные. Параметры системы в состоянии равновесия [c.95]

Подведем итог. Исследование гидродинамической системы с двумя сильными разрывами показало, что вырожденный случай прилипания ( = 0) жидкости на внутренних стенках j-области не содержит интересных качественных явлений. Это означает, что проскальзывание жидкости на разрыве физически содержательно са.мо по себе, вне связи с конкретными реологическими свойствами. Для разных реологических моделей жидкости (ньютоновская, нелинейно-вязкая, вязкоупругая) эффект скольжения проявляет себя многофакторным образом. Представленные здесь примеры демонстрируют эволюционные свойства течений с турбулентной вязкостью на фоне эффекта скольжения. В формировании структуры потока ифают принципиальну ю роль два обстоятельства эффект скольжения жидкости вдоль линии сильного разрыва и характер распределения (монотонный либо немонотонный) полных гидродинамических напоров в направлении основного течения. [c.100]

Представлена новая модель гидродинамической системы с двумя сштьными разрывами. Подробно изучены эволюционные свойства разрывных течений жидкости со знакопеременной турбулентной вязкостью рассмотрены нелинейные колебательные процессы, происходящие на фоне эффекта скольжения жидкости вдоль линии разрыва. Для разных реологических моделей жидкости эффект проскальзывания проявляет себя многофакторным образом. [c.131]

Предпринимались многочисленные попытки представть температурную зависимость вязкости жидкости в явном виде. Я.И. Френкель [20] предположил, исходя из развитой им дырочной модели жидкости, что коэффициент вязкости должен быть пропорционален времени релаксации частицы жидкости или времени пребыванм ее в узлах квазирешетки и описывается формулой [c.73]

Квазижидкостные модели так или иначе вынуждены принимать ту или иную модель жидкости (расплава). При анализе структуры аморфных твердых тел часто используют модель жидкости по Берналу [452], согласно которой жидкость представляет собой систему сфер со случайной упаковкой. Ограниченность применения этой модели к аморфному состоянию твердых тел связана с тем, что в аморфных сплавах обнаруживается композиционное упорядочение, возможна перестройка атомных конфигураций, а, кроме того, корреляция во взаимном расположении атомов может простираться до пяти атомных диаметров [419]. [c.281]

Конгломератные модели. В соответствии с этой группой моделей жидкость или аморфный сплав рассматривается в виде конгломератной структуры паракристаллы, погруженные в среду со случайной упаковкой атомов [454]. Такой тип структуры представлен на рис. 165. Предполагается, что в металлических расплавах существуют домены или микрозоны с размером 10—100 А, имеющие регул1фную упаковку атомов кроме того, предполагается наличие антикристаллических кластеров, обладающих определенным ближним упорядочением, однако достроить их путем продолжения нельзя. В то же время они могут являться структурным элементом, заполняющим значительную часть объема. [c.282]

Отсутствие решения в некоторой зоне можно объяснить нарушением сплошности потока для рассматриваемой модели жидкости. Можно отметить, что BjisL получения надежной смазочной пленки часто применяют особые добавки к жидкостям, существенно меняющим их реологические характеристики. [c.160]

В этом разделе изучается влияние свойств тонкого поверхностного слоя на характеристики контактного взаимодействия при качении упругих тел, разделённых жидким смазочным материалом. Давление, возникающее в слое жидкости при относительном движении поверхностей, и толщина плёнки смазки в этом случае зависят от геометрии контакта и вязких свойств жидкости (гидродинамическая смазка), а также от упругих свойств взаимодействующих тел (эластогидродинамическая смазка). Теории гидродинамической и эластогидродинамической смазки изложены в монографиях [22, 60, 81, 162, 185]. Эти теории, базирующиеся на ньютоновской модели жидкости, удовлетворительно предсказывают толщину плёнки смазки в зазоре между телами. Однако при высоких давлениях и низких скоростях относительного проскальзывания наблюдается различие в предсказываемых теорией величинах силы трения и диссипации с наблюдаемыми в экспериментах. Для получения более достоверных результатов рассматривались модели, учитывающие эффект изменения вязкости от температуры и неньютоновское поведение жидкости при высоких давлениях (см. [190, 230]). [c.284]

Существование в жидких металлах прочносвязанных группировок атомов подтверждается не только структурными исследованиями [634], но также и измерениями их вязкости [641]. Вместе с тем кластерная модель жидкости трудно поддается количественному анализу ввиду неопределенностей размеров, строения, формы атомных группировок и характера стыков между ними. С другой стороны, эта модель учитывает сохранение ближнего порядка при отсутствии дальнего порядка, что является наиболее характерной структурной особенностью жидкости. Эта модель использовалась Моттом и Гёрни [642], а также Темперли [643] для упрощенного вычисления свободной энергии жидкости и ее связи с температурой плавления. Фюрт [644] рассматривал плавление как дробление тела на блоки и выразил разрывную прочность через теплоты плавления, испарения и модуль Юнга. Исходя из кластерной модели, Бреховских [635] рассчитал картину дифракции рентгеновских лучей в случае расплава Na, которая хорошо согласовалась с экспериментальными рентгенограммами. На основе представлений о кластерах как квазичастицах термодинамически полученные уравнение состояния и химический потенциал жидкого аргона оказались в удовлетворительном согласии с экспериментом [645]. [c.220]

На фиг. 8.6.11 результаты различных приближений сравниваются с результатами молекулярной динамики и экспериментальными данными. Видно, что наилучшее приближение дает теория Верле — Вейсса, представляющая собой теорию возмущений описанного выше типа, в которой в качестве исходной модели жидкости используется система твердых сфер. Отличи- [c.318]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...