Вязкость жидкости. Формула Ньютона. Динамическая и кинематическая вязкость. Единицы и приборы для измерения жидкости.

Вязкость жидкости. Формула Ньютона. Динамическая и кинематическая вязкость. Единицы и приборы для измерения жидкости.

Вязкость, внутреннее трение, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Вязкость – важная физико-химическая характеристика веществ, которую приходится учитывать при перекачивании жидкостей и газов по трубам (нефтепроводы, газопроводы).

Основной закон вязкого течения был установлен И. Ньютоном:

t = ± m , где τ – касательные напряжения жидкости τ = T/w,T – тангенциальная (касательная) сила, вызывающая сдвиг слоёв жидкости (газа) относительно друг друга, w – площадь слоя, по которому происходит сдвиг; = – градиент скорости течения (быстрота её изменения от слоя к слою), иначе – скорость сдвига. Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом динамической вязкости (). Он количественно характеризует сопротивление жидкости (газа) смещению её слоёв. Знак «плюс» или «минус» в формулах принимается в зависимости от знака градиента скорости.

Величина обратная коэффициенту динамической вязкости , называется текучестью

 

j= . Наряду с динамической вязкостью ( часто рассматривают кинематическую вязкость ():

n = , (2.12)

 

где  – плотность жидкости или газа.

Единицами кинематической вязкости служат м²/с и см²/с, ранее использовались стоксы, 1 Стокс=1∙10^-4 м²/с. Вязкость жидкостей измеряют с помощью приборов-вискозиметров (от позднелатинского viscosus – вязкий). Наиболее распространены вискозиметры капиллярные, ротационные, с падающим шариком, ультразвуковые.

Понятие гидростатического давления и его свойства. Единицы измерения давления.

На жидкость, находящуюся в состоянии равновесия, действуют две категории сил: поверхностные и массовые (объемные). К последним относятся: вес, силы инерции, центробежные. Под влиянием этих сил в каждой точке находящейся в равновесии жидкости возникает гидростатическое давление р, величина которого определяется по выражению

где Δ P - сила давления, действующая на площадку Δ S. За единицу давления в международной системе единиц (СИ) принято равномерно распределенное давление, при котором на площадь 1 м² действует сила 1 ньютон, т. е. 1 н/м² = 1 Па. В технике продолжают применять внесистемную единицу – техническую атмосферу.

1 атм. = 1 кГ/см² = 9,81* 10⁴ Па Первое свойство. Гидростатическое давление направлено всегда по внутренней нормали к поверхности на которую оно действует. Второе свойство. Гидростатическое давление в любой точке жидкости действует одинаково по всем направлениям. Третье свойство. Гидростатическое давление в точке зависит только от ее координат в пространстве, т.е. р=f(х,у,z).

Вязкость жидкости. Формула Ньютона. Динамическая и кинематическая вязкость. Единицы и приборы для измерения жидкости.

Вязкость, внутреннее трение, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Вязкость – важная физико-химическая характеристика веществ, которую приходится учитывать при перекачивании жидкостей и газов по трубам (нефтепроводы, газопроводы).

Основной закон вязкого течения был установлен И. Ньютоном:

t = ± m , где τ – касательные напряжения жидкости τ = T/w,T – тангенциальная (касательная) сила, вызывающая сдвиг слоёв жидкости (газа) относительно друг друга, w – площадь слоя, по которому происходит сдвиг; = – градиент скорости течения (быстрота её изменения от слоя к слою), иначе – скорость сдвига. Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом динамической вязкости (). Он количественно характеризует сопротивление жидкости (газа) смещению её слоёв. Знак «плюс» или «минус» в формулах принимается в зависимости от знака градиента скорости.

Величина обратная коэффициенту динамической вязкости , называется текучестью

 

j= . Наряду с динамической вязкостью ( часто рассматривают кинематическую вязкость ():

n = , (2.12)

 

где  – плотность жидкости или газа.

Единицами кинематической вязкости служат м²/с и см²/с, ранее использовались стоксы, 1 Стокс=1∙10^-4 м²/с. Вязкость жидкостей измеряют с помощью приборов-вискозиметров (от позднелатинского viscosus – вязкий). Наиболее распространены вискозиметры капиллярные, ротационные, с падающим шариком, ультразвуковые.