Определение вязкости жидкости методом Стокса. Никулин С.С - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

4
«тормозит» слой, движущийся быстрее, и наоборот [4]. Вязкость обуслов-
лена наличием между отдельными частицами (молекулами) жидкости сил
притяжения, которые при перемещении одной части жидкости относи-
тельно другой сдерживают движение слоёв. Очевидно, что все жидкости
должны быть вязкими, так как между реальными молекулами всегда су-
ществуют силы не только притяжения, но и отталкивания. Равновесие
между этими силами и определяет равновесное состояние жидкости. Если
один из слоёв жидкости вывести из состояния равновесия и перемещать
его с некоторой скоростью относительно другого, то силы притяжения
частиц будут тормозить это движение.
При теоретическом описании вязкости жидкость рассматривают как
непрерывную бесструктурную среду. В равновесном состоянии частицы
(молекулы) будут располагаться таким образом, что равновесная сила
(разность между силами притяжения и отталкивания) будет равна нулю.
Если это не соблюдается, то молекулы будут перемещаться относительно
друг друга до тех пор, пока вновь не наступит состояние равновесия. Если
под действием какой-либо силы жидкость привести в движение (рис. 1)
таким образом, что один из слоёв, например MN, будет перемещаться с
ускорением du по отношению к слою AB, то между слоями возникнет сила
трения, стремящаяся выровнять скорости движения слоёв АВ и MN и вер-
нуть их в состояние равновесия.
Cила трения Т прямо пропорциональна относительной скорости
движения du и площади контакта слоёв S и обратно пропорциональна рас-
стоянию между слоями dz (между центрами движущихся слоёв). Эта сила,
направленная по касательной к слоям, называются силой внутреннего
трения. Исаак Ньютон предложил для её расчёта следующую формулу
ST
τ
=
, (1)
где
dz
du
µ±=τ
− касательное напряжение;
dz
du
– скорость деформации
сдвига; S – площадь соприкасающихся
слоёв; µ – динамическая вязкость
жидкости.
Жидкости, для которых справед-
лива зависимость (1), называются
ньютоновскими. Существуют жидко-
сти (коллоидные суспензии, растворы
полимеров, строительные растворы
и т.п.), для которых связь между каса-
тельным напряжением и скоростью
деформации сдвига выражается дру-
гими соотношениями. Такие жидкости
относятся к неньютоновским [5].
z
u+du
u
dz
A
N
B
S
M
Рис. 1. Модель, поясняющая
движение соприкасающихся
слоёв жидкости

Страницы