Динамичният вискозитет на флуида.

click fraud protection

течност се определя като физическо тяло, способността да променя формата си при произволно малко въздействие върху него.Обикновено има два основни вида течности и газове капково.Течни капки - са течности в традиционния смисъл на думата: вода, керосин, петрол, масло и така нататък.Газообразни течности - газове, които при нормални условия са, например, газообразни вещества като въздух, азот, пропан, кислород.

Тези материали се различават в молекулната структура и тип взаимодействие на молекулите една с друга.Въпреки това, от механична гледна точка, те са твърди медии.И поради това, те осигуряват някои основни механични свойства: плътността и относителната плътност;както и основни физически свойства: свиваемост, топлинно разширение, якост на опън, повърхностното напрежение и вискозитета.

Под имот разбере течен материал, вискозитет, за да се противопоставят на плъзгащи или смяна на слоеве един към друг.Същността на тази концепция е появата на триене между различните слоеве в рамките на течността по време на тяхното относително движение.Има концепции за "динамичен вискозитет" и неговата "кинетичен вискозитет".На следващо място, погледнем по-отблизо, каква е разликата между тези понятия.

Концепции и измерение

силата на вътрешното триене F, произтичащи от движещи се една спрямо друга съседни слоеве генерализирана течност е право пропорционална на скоростта на слоевете и площта на контакт S. Тази сила актове в посока, перпендикулярна на движението, и аналитично, изразени от уравнениетоNewton

F = микросименса (ΔV) / (Δn), където

(ΔV) / (Δn) = GV - скорост градиент в посока перпендикулярна на подвижните слоеве.

коефициент на пропорционалност μ - има динамичен вискозитет или вискозитет генерализирана течност.От уравнения на Нютон е

μ = F / (S ∙ GV).

на физическа единица на система за измерване на вискозитет се определя като вискозитет на средата, в която градиента на скоростта на единица GV = 1 см / сек на квадратен сантиметър слой сила на триене актове в 1 дина.Съответно измерение на звената в системата се изразява в дина сек ∙ ∙ cm ^ (- 2) = д ∙ cm ^ (- 1) ∙ ите ^ (- 1).

Това звено за динамичен вискозитет се нарича уравновесеност (P).

1 P = 0,1 Pa ∙ ите = 0.0102 кгс ∙ а ∙ m ^ (- 2).

прилагат и по-малки единици, а именно: 1 P = 100 сР (CPS) = 1000 Mn (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz).Техническата система на единичната стойност на вискозитета излетна кгс ∙ а ∙ m ^ (- 2).

в международната система на единици, вискозитетът се определя като вискозитет на средата, в която градиента на скоростта на един GV = 1 м / сек на 1 метър за квадратен метър от течен слой в сила на триене 1 N (Нютон).Размерът на стойността на μ в SI, изразена в кг ∙ m ^ (- 1) ∙ С ^ (- 1).

Освен такива характеристики като динамичен вискозитет, течен въвежда понятието коефициент кинематичен вискозитет ц като съотношение на плътността на течността.Коефициентът на кинематичен вискозитет се измерва в Stokes (1 клас = 1 см ^ (2) / S).

Вискозитет е числено равна на количеството трафик, проведено в движещи газ за единица време, в посока перпендикулярна на движението, на единица площ, когато скоростта е различна за единица скоростни газ слоя, разделени от една дължина.Вискозитет зависи от естеството и състоянието на материала (температура и налягане).

Динамичен вискозитет и кинематичен вискозитет течности и газове са силно зависими от температурата.Беше отбелязано, че и двете от тези фактори намалява с повишаване на температурата от отпадане течност и, обратно, се увеличава с повишаване на температурата - за газове.Тази разлика може да бъде обяснена по физическата природа на взаимодействието на молекулите в течности и газове капките.

физически смисъл

От гледна точка на молекулно-кинетичната теория на газовете вискозитет явление е, че в движещ среда в резултат на случаен принцип движението на молекулите е подреждане на скорости от различни слоеве.По този начин, ако първият слой в посока движат по-бързо от съседния му втори слой, първият слой на втората молекула движи по-бързо, и обратно.

Следователно, първият слой има тенденция да се ускори движението на втория слой, а вторият - за забавяне на първата.Така общият размер на движение на първия слой, ще бъдат намалени, а вторият - да се увеличи.Получената промяна в размера на това движение се характеризира с вискозитет на газове.

на капчиците, за разлика от газ, вътрешното триене все повече се определя от действието на междумолекулни сили.И тъй като разстоянието между молекулите на течните капки са малки в сравнение с газовата среда, силата на взаимодействието на молекулите в същото време - са значителни.Молекулите на течността, като твърди вещества и молекули осцилира до равновесните позиции.Въпреки това, тези течности не са стационарна позиция.След определен период от време молекула на течността бързо се премества в нова позиция.По това време, през който позицията на молекулите в течността не променя времето, наречен "заседнал живот."

междумолекулните сили са силно зависими от вида на течността.Ако вискозитетът става малка, тя се нарича "течност", като течливост и динамичния вискозитет на флуида - е обратно пропорционална.Обратно, материал с висок вискозитет може да има механична твърдост, като смола.Вискозитетът на веществото като значително зависи от състава на примесите и техните размери и температурата.С повишаване на температурата, времето на "заседнал живот" е намалена, като по този начин увеличаване на мобилността и намаляване на вискозитета на течно вещество.

феномен на вискозитет, както и други молекулярни явления транспорт (дифузия и топлопроводимост), е необратим процес, водещ до постигането на равновесие състояние, съответстващо на максималната ентропия и свободния енергиен минимум.