Понятие динамической и кинетической вязкости
« Назад Вязкостью называется свойство жидкости сопротивляться внешнему воздействию благодаря внутреннему трению, возникающему между слоями. Для определения вязкости существует два основных параметра: динамическая вязкость и кинематическая вязкость, которые связаны между собой соотношением: Где ν – кинематическая вязкость, м2/с; µ - динамическая вязкость, Па*с; ρ – плотность жидкости, кг/м3. Между слоями жидкости, движущимися друг относительно друга, возникает сила. Эта сила прямо пропорциональна скорости движения и площади соприкосновения. В 1687 году И. Ньютоном был установлен закон вязкого течения жидкости: где τ – касательные напряжения; Коэффициент пропорциональности µ и назвали динамической вязкостью жидкости. Динамическая и кинематическая вязкости зависят от температуры рабочей среды. Причем для газов и жидкостей эта зависимость различна. Это связано с различием во взаимодействии молекул. Для капельных жидкостей оба коэффициента убывают с возрастанием температуры. Для определения вязкости используются специальные приборы – вискозиметры (U-образная стеклянная трубка). Одно из колен вискозиметра содержит впаянный капилляр, который оканчивается шариком. Под шариком и над ним нанесены метки, которые ограничивают определенный объем. Для определения вязкости жидкости необходимо выбрать эталонную жидкость, вязкость которой является известной величиной. Для определения вязкости рабочей жидкости используется формула: где µ - вязкость рабочей жидкости; µ0 – вязкость эталонной жидкости; t – время истечения через капилляр исследуемой жидкости; t0 – время истечения через капилляр эталонной жидкости; ρ – плотность исследуемой жидкости; ρ0 – плотность эталонной жидкости. Так же существует понятие условной вязкости. Это отношение времени истечения через вискозиметр испытуемой жидкости при рабочей температуре к времени истечения дистиллированной воды при температуре 20°С (водное число). Водное соотношение является постоянной величиной для каждого прибора. Это соотношения выражается условными градусами. где ВУ – условная вязкость; tH2O – водное число. Еще один метод определения вязкости жидкости – метод Стокса. Он заключается в бросании различных шариков в жидкость и измерении скорости их падения. На шарик действуют три силы: сила тяжести, выталкивающая сила и сила сопротивления окружающей среды. где Fтяж – сила тяжести; m – масса шарика; r – радиус шарика; ρш – плотность шарика. где FA – выталкивающая сила. где Fc – сила сопротивления окружающей среды; ϑ – скорость движения шарика. Подставив выражения для сил, действующих на шарик в итоговое уравнение, можно найти вязкость жидкости: где d – диаметр шарика; t – время падения шарика; l – расстояние, пройденной шариком.
« Назад |