Основы гидравлики. Гусев В.П. - 77 стр.

UptoLike

Составители: 

77
=

3+1
1

2
2
1
3+1
. (5.27)
По данному уравнению 5.27 достаточно несложно определить:
1. Объѐмный расход псевдопластической или дилатантной
жидкости через цилиндрический канал. Для этого необходимо
знать движущую силу и реологию жидкости.
2. Разность давлений, как движущую силу, которую необходимо
приложить для перемещения заданного объѐма. Для этого так же
необходимо знать реологию жидкости.
Кроме того, данное уравнение иногда используется для определения
реологических кривых течения при проведении исследований на
цилиндрических (капиллярных) вискозиметрах.
Уравнение 5.27 позволяет, зная размер цилиндрического канала (d=2r),
рассчитать среднюю скорость течения. Для этого, необходимо
воспользоваться уравнением объѐмного расхода (ур-е 3.6)
=


2
 = 0,785


2
:

3+1
1

2
2
1
3+1
=

2
. (5.28)

=
3+1
1

2
2
1
+1
. (5.29)
Профили скоростей в сечениях лиминарных потоков ньютоновских,
псевдопластических и дилатантных жидкостей описываются уравнением
5.24: а=1 –ньютоновская жидкость; а=1/3 псевдопластическая жидкость;
а=3 – дилатантная жидкость.
Наглядное представление об указанных профилях дают зависимости
соотношений локальных и средних скоростей

от безразмерного радиуса
.
Эти соотношения достаточно легко получить, поделив уравнение 5.24 на
уравнение 5.29:

=
3+1
+1
1
+1
. (5.30)
Указанные зависимости приведены на рис.5.3(а): 1- для ньютоновских, 2-
для псевдопластических и 3- для дилатантных жидкостей.
Из уравнения динамического равновесия (ур-е 5.22), записанного в виде
2
(
1
2
) =
2 , можно выразить величину касательного
напряжения (напряжения трения)
:
=
(
1

2
)
2
. (5.31)
Исходя из найденной закономерности, напряжение трения находится в
линейной зависимости от радиуса сечения потока: на оси потока напряжение
трения равно нулю, а на границе со стенкой трубы достигает максимума
.
Такое распределение характерно только для псевдопластиков и дилатантных
жидкостей (см. эпюру напряжений на рис. 5.3б).