Вискозитет: Разлика между версии
Редакция без резюме |
ред.; форматиране: 4x нов ред, кавички (ползвайки Advisor) |
||
Ред 1: | Ред 1: | ||
{{без източници}} |
{{без източници}} |
||
[[Файл:Viscosity.gif|мини| |
[[Файл:Viscosity.gif|мини|Поведение на течност с малък (горе) и голям (долу) вискозитет]] |
||
'''Вискозитетът''' е мярка за съпротивлението на [[флуид]] срещу преместването на едни негови пластове спрямо други. Възприема се като „гъстота“ или съпротивление при изливане. Вискозитетът представя вътрешното съпротивление (напрежение) на флуида да изтича и може да бъде считан като мярка за [[триене]]то на флуида. Така водата е „рядка“, тъй като има малък вискозитет, докато растителното масло е „гъсто“, защото има голям вискозитет. |
'''Вискозитетът''' е мярка за съпротивлението на [[флуид]] срещу преместването на едни негови пластове спрямо други. Възприема се като „гъстота“ или съпротивление при изливане. Вискозитетът представя вътрешното съпротивление (напрежение) на флуида да изтича и може да бъде считан като мярка за [[триене]]то на флуида. Така водата е „рядка“, тъй като има малък вискозитет, докато растителното масло е „гъсто“, защото има голям вискозитет. |
||
== Теоретична обосновка на Нютон == |
== Теоретична обосновка на Нютон == |
||
Когато [[срязващо усилие]] е приложено на [[твърдо тяло]], тялото се деформира, докато деформацията породи противодействаща сила, която балансира приложената сила до достигане на равновесие. Когато напречно усилие е приложено върху [[флуид]] (тъй както [[вятър]]ът духа върху повърхността на [[океан]]а) флуидът започва да тече и продължава да тече, докато е приложено усилието. Когато усилието е премахнато, по принцип потокът се разпада поради вътрешно разсейване на [[енергия]]та. Колкото е по-гъст флуидът, толкова по-голямо е съпротивлението му на срязващи напрежения и по-бързо е затихването на потока му. |
Когато [[срязващо усилие]] е приложено на [[твърдо тяло]], тялото се деформира, докато деформацията породи противодействаща сила, която балансира приложената сила до достигане на равновесие. Когато напречно усилие е приложено върху [[флуид]] (тъй както [[вятър]]ът духа върху повърхността на [[океан]]а) флуидът започва да тече и продължава да тече, докато е приложено усилието. Когато усилието е премахнато, по принцип потокът се разпада поради вътрешно разсейване на [[енергия]]та. Колкото е по-гъст флуидът, толкова по-голямо е съпротивлението му на срязващи напрежения и по-бързо е затихването на потока му. |
||
Принципно във всеки поток слоевете се движат с различни [[скорост]]и и |
Принципно във всеки поток слоевете се движат с различни [[скорост]]и и „гъстотата“ на флуида възниква от напрежението на срязване между слоевете, което изключително се съпротивлява на всяка приложена сила. |
||
[[Исак Нютон]] постулира, че за прав, |
[[Исак Нютон]] постулира, че за прав, паралелен и равномерен поток, срязващото напрежение <math>\tau</math> между слоевете е пропорционално на [[градиент]]а на [[скорост]]та, ∂''u''/∂''y'', по посока [[перпендикуляр]]на на слоевете, с други думи относителното движение на слоевете. |
||
:<math>\tau=\mu \frac{\partial u}{\partial y}</math>. |
:<math>\tau=\mu \frac{\partial u}{\partial y}</math>. |
||
Тук константата μ е известна като ''коефициент на вискозност'', ''вискозитет'', или ''динамичен вискозитет''. Много флуиди като водата и повечето газове удовлетворяват критерия на Нютон и са известни като |
Тук константата μ е известна като ''коефициент на вискозност'', ''вискозитет'', или ''динамичен вискозитет''. Много флуиди като водата и повечето газове удовлетворяват критерия на Нютон и са известни като ''нютонови'' (идеални) флуиди. Не-нютоновите флуиди проявяват по-сложна от линейната зависимост между срязващите напрежения и градиента на скоростта. |
||
В доста изчислителни случаи се използва отношението на вискозната сила към инерционната сила; последната е характеризирана от плътността на флуида ρ. Това отношение се характеризира от ''кинематичния вискозитет'', определен като: |
В доста изчислителни случаи се използва отношението на вискозната сила към инерционната сила; последната е характеризирана от плътността на флуида ρ. Това отношение се характеризира от ''кинематичния вискозитет'', определен като: |
||
Ред 19: | Ред 19: | ||
[[Джеймс Кларк Максуел]] нарича вискозитета ''бягаща еластичност'' поради аналогията на съпротивлението при еластичната деформация на твърдите тела при напрежения на срязване. Вискозитетът е основният механизъм за разсейване енергията на движението на флуида, предимно като топлина. |
[[Джеймс Кларк Максуел]] нарича вискозитета ''бягаща еластичност'' поради аналогията на съпротивлението при еластичната деформация на твърдите тела при напрежения на срязване. Вискозитетът е основният механизъм за разсейване енергията на движението на флуида, предимно като топлина. |
||
В системата [[SI]] единицата за динамичен вискозитет е паскал-секунда (Pa·s), която е идентична на 1 [[нютон (единица)|N]]·[[секунда|s]]/[[метър|m]]<sup>2</sup> или 1 kg/(m·s). |
|||
В системата [[SI]] единицата за |
В системата [[SI]] единицата за ''динамичен'' вискозитет е паскал-секунда (Pa·s), която е идентична на 1 [[нютон (единица)|N]]·[[секунда|s]]/[[метър|m]]<sup>2</sup> или 1 kg/(m·s). В системата [[CGS]] единицата за динамичен вискозитет е [[пуаз]]; 1 Pa·s = 10 пуаза. |
||
В системата [[SI]] единицата за ''кинематичен'' вискозитет е m<sup>2</sup>/s. В системата CGS единицата за кинематичен вискозитет е [[стокс]]. |
|||
[[Категория:Механика на флуидите]] |
[[Категория:Механика на флуидите]] |
Версия от 10:01, 21 октомври 2019
За информацията в тази статия или раздел не са посочени източници. Въпросната информация може да е непълна, неточна или изцяло невярна. Имайте предвид, че това може да стане причина за изтриването на цялата статия или раздел. |
Вискозитетът е мярка за съпротивлението на флуид срещу преместването на едни негови пластове спрямо други. Възприема се като „гъстота“ или съпротивление при изливане. Вискозитетът представя вътрешното съпротивление (напрежение) на флуида да изтича и може да бъде считан като мярка за триенето на флуида. Така водата е „рядка“, тъй като има малък вискозитет, докато растителното масло е „гъсто“, защото има голям вискозитет.
Теоретична обосновка на Нютон
Когато срязващо усилие е приложено на твърдо тяло, тялото се деформира, докато деформацията породи противодействаща сила, която балансира приложената сила до достигане на равновесие. Когато напречно усилие е приложено върху флуид (тъй както вятърът духа върху повърхността на океана) флуидът започва да тече и продължава да тече, докато е приложено усилието. Когато усилието е премахнато, по принцип потокът се разпада поради вътрешно разсейване на енергията. Колкото е по-гъст флуидът, толкова по-голямо е съпротивлението му на срязващи напрежения и по-бързо е затихването на потока му.
Принципно във всеки поток слоевете се движат с различни скорости и „гъстотата“ на флуида възниква от напрежението на срязване между слоевете, което изключително се съпротивлява на всяка приложена сила.
Исак Нютон постулира, че за прав, паралелен и равномерен поток, срязващото напрежение между слоевете е пропорционално на градиента на скоростта, ∂u/∂y, по посока перпендикулярна на слоевете, с други думи относителното движение на слоевете.
- .
Тук константата μ е известна като коефициент на вискозност, вискозитет, или динамичен вискозитет. Много флуиди като водата и повечето газове удовлетворяват критерия на Нютон и са известни като нютонови (идеални) флуиди. Не-нютоновите флуиди проявяват по-сложна от линейната зависимост между срязващите напрежения и градиента на скоростта.
В доста изчислителни случаи се използва отношението на вискозната сила към инерционната сила; последната е характеризирана от плътността на флуида ρ. Това отношение се характеризира от кинематичния вискозитет, определен като:
- .
Джеймс Кларк Максуел нарича вискозитета бягаща еластичност поради аналогията на съпротивлението при еластичната деформация на твърдите тела при напрежения на срязване. Вискозитетът е основният механизъм за разсейване енергията на движението на флуида, предимно като топлина.
В системата SI единицата за динамичен вискозитет е паскал-секунда (Pa·s), която е идентична на 1 N·s/m2 или 1 kg/(m·s). В системата CGS единицата за динамичен вискозитет е пуаз; 1 Pa·s = 10 пуаза.
В системата SI единицата за кинематичен вискозитет е m2/s. В системата CGS единицата за кинематичен вискозитет е стокс.