Уравнение ньютона для характеристики вязкости жидкости

Ньютоновские и неньютоновские жидкости Дата добавления: 2014-01-03; просмотров: 2777; лекция была полезна: 1 студентам у ; не полезна: 0 студентам у ; Читайте также: При течении реальной жидкости отдельные слои ее воздейст­вуют друг на друга с силами, касательными к слоям. Это явление называют внутренним трением или вязкостью. Рассмотрим течение вязкой жидкости между двумя уравнение ньютона для характеристики вязкости жидкости пластинками рис. Условно представим жидкость в виде нескольких слоев 1, 2, 3 и т. Слой, «прилипший» ко дну, неподвижен. Так, например, третий слой стремится ускорить движение второго, носам испытывает торможение с его стороны, а ускоряется четвертым слоем и т. Сила внутреннего трения пропорциональна площади S взаимодействующих слоев и тем больше, чем больше их относительная скорость. Так как разде­ление на слои условно, то принято выражать силу в зависимости от изменения скорости на некотором участке в направлении х, перпендикулярном скорости, отнесенного к длине этого участка, т. Здесь h — коэффициент пропорци­ональности, называемый коэффициентом внутреннего трения, или динамической вязкостью или просто вязкостью. Вязкость зави­сит от состояния и молекулярных свойств жидкости или газа. Для многих жидкостей вязкость не зависит от градиента ско­рости, такие жидкости подчиняются уравнению Ньютона 7. Жидкости, не подчиняющиеся уравнению 7. Иногда вязкость ньютоновских жидкостей называют нормальной, а неньютонов­ских — аномальной. Жидкости, состоящие из сложных и крупных молекул, напри­мер растворы полимеров, и образующие благодаря сцеплению мо­лекул или частиц пространственные структуры, являются ненью­тоновскими. Их вязкость при прочих равных условиях много больше, чем у простых жидкостей. Увеличение вязкости происхо­дит потому, что при течении этих жидкостей уравнение ньютона для характеристики вязкости жидкости внешней си­лы затрачивается не только на преодоление истинной, ньютонов­ской, вязкости, но и на разрушение структуры. Кровь является неньютоновской жидкостью. Течение вязкой жидкости по трубам. Формула Пуазейля Течение вязкой жидкости по трубам представляет для медици­ны особый интерес, так как кровеносная система состоит в основ­ном из цилиндрических сосудов разного диаметра. Вследствие симметрии ясно, что в трубе частицы текущей жидкости, равноудаленные от оси, имеют одинаковую скорость. Наибольшей скоростью обладают частицы, движущиеся вдоль оси трубы; примыкающий к трубе слой жидкости неподвижен. Примерное распределение скорости сло­ев v жидкости в сечении трубы показано на рис. Для определения зависимости ско­рости слоев от их расстояния r от оси выделим мысленно цилиндрический объем жидкости некоторого радиуса r и длины l рис. На торцах этого цилиндра поддерживаются давления p lи р уравнение ньютона для характеристики вязкости жидкости, что обусловливает результирующую силу уравнение ньютона для характеристики вязкости жидкости. Подставляя в это равен­ство 7. Для этого выделим цилиндрический слой радиусом r и толщиной d r. Площадь сече­ния этого слоя рис. Так как слой тонкий, то можно считать, что он перемещается с одинаковой скоростью u. Как видно из 7. Проведем аналогию между формулой Пуазейля 7. Разность потенциалов соответствует разности давлений на концах трубы, сила тока — объему жидкости, протекающей через сечение трубы в 1 с, уравнение ньютона для характеристики вязкости жидкости сопротивление — гидравлическому сопротивлению: 7. Аналогия между электрическим и гидравлическим сопротивлениями позво­ляет в уравнение ньютона для характеристики вязкости жидкости случаях использовать правило нахождения элект­рического сопротивления последовательного и параллельного соеди­нений проводников для определения гидравлического сопротивления системы последовательно или параллельно соединенных труб. Так, например, общее гидравлическое сопротивление трех труб, со­единенных последовательно рис. График зависимости давления от расстояния вдоль труб разного радиуса приближенно показан на рис. Физи­ческой основой гемодинамики является гидродинамика Те­чение крови зависит как от свойств крови, так и от свойств кровеносных сосудов В главе рассматриваются также физические основы работы некоторых технических устройств, используемых в связи с кровообращением. Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Не нашли нужную информацию? Воспользуйтесь поиском по google: studopedia. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения использования!

См. также