Составители:
Рубрика:
104
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14
Определение коэффициента вязкости воздуха
Цель работы: определение коэффициента вязкости воздуха капил-
лярным методом.
Теоретические сведения
Воздуху, как и всем реальным газам, присуща вязкость, или внутрен-
нее трение, которое проявляется в том, что возникшее движение среды
после прекращения действия причин, его вызвавших, постепенно оста-
навливается. Течение газа или жидкости может быть ламинарным (сло-
истым) или турбулентным (вихревым). При ламинарном течении слои
газа или жидкости скользят друг относительно друга, не перемешива-
ясь, а при турбулентном – в среде образуются вихри. Обычно ламинар-
ное движение наблюдается при малых скоростях, а турбулентное – при
больших. Сила вязкого трения в случае турбулентного движения суще-
ственно больше, чем в случае ламинарного.
Рассмотрим ламинарное движение газа в круглой трубе. Скорость
газа максимальна на оси трубы и равна нулю у ее стенок. При стацио-
нарном течении в трубе постоянного сечения скорости газа во всех точ-
ках остаются неизменными. Следовательно, сумма внешних сил, при-
ложенных к любому объему газа, равна нулю.
Выделим воображаемый цилиндрический объем газа радиусом r и
длиной l. На основания этого объема действуют силы давления, сумма
которых равна
()
2
12
.
FPPr
=−π
(14.1)
Эта сила действует в направлении движении жидкости. Здесь Р
1
и
Р
2
давления на левом и правом торцах цилиндра. На боковую поверх-
ность цилиндра, площадь которой равна 2πrl, действует сила трения
тp
2,
d
Frl
dr
υ
=−ηπ
(14.2)
где η – коэффициент вязкости (внутреннего трения), зависящий от при-
роды и состояния газа; υ – скорость газа; производная
υ
d
dr
берется на
расстоянии r от оси выделенного цилиндра.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- …
- следующая ›
- последняя »
