Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Движение неньютоновских жидкостей в трубах
При движении вязкой ньютоновской жидкости по круглой трубе в соответствии с законом вязкого трения Ньютона (1.9) касательное напряжение t пропорционально градиенту скорости и(r), т.е.
(10.1) где r — текущий радиус. Величина h = ¶ u/¶ r называется скоростью сдвига и уравнение (10.1) записывается в виде (10.2) При этом считается, что при температуре Т = const динамический коэффициент вязкости m = const. Уравнение (10.2) представляет собой простейший пример реологического уравнения жидкости. Это уравнение содержит единственный реологический параметр - динамический коэффициент вязкости. Наиболее простой классификацией неньютоновских жидкостей является классификация, в которой неньютоновские жидкости группируются по трем основным категориям. 1. Неньютоновские вязкие жидкости, для которых скорость сдвига зависит только от приложенных напряжений, т.е.
h = f(t). (10.3) 2. Жидкости, для которых скорость сдвига определяется не только величиной касательного напряжения, но и продолжительностью его действия. 3. Вязкоупругие жидкости, проявляющие одновременно вязкость и упругость. Неньютоновские вязкие жидкости делятся на две группы: а) жидкости, обладающие начальным напряжением сдвига t0, т.е. жидкости, которые начинают течь лишь после того, как касательное напряжение превысит некоторый предел t0; б) жидкости, не обладающие начальным напряжением сдвига t0. Примером жидкости группы а) является вязкопластичная жидкость. Ее реологическое уравнение имеет вид
(10.4)
т.е. при t £ t0 среда ведет себя как твердое тело. Величина m называется коэффициентом пластической вязкости. Примером жидкостей группы б) являются степенные или нелинейно-вязкие жидкости. Их реологическое уравнение имеет вид
t = k hn, где k — консистентность; n —индекс течения. Зависимость касательного напряжения от скорости сдвига называется кривой течения. Кривые течения степенных жидкостей проходят через начало координат. При п < 1 жидкость называется псевдопластичной, а при п > 1 - дилатантной. Рис. 10.1. Кривые течения неньютоновских вязких жидкостей На рис. 10.1 приведены кривые течения неньютоновских вязких жидкостей. Кривая 1 соответствует вязкопластичной жидкости, кривая 2 —псевдопластичной, кривая 4 —дилатантной; кривая 3 соответствует случаю п = 1, т.е. представляет собой кривую течения для вязкой жидкости.
Для неньютоновских вязких жидкостей вводится понятие кажущейся вязкости (10.5) и текучести
(10.6) В отличие от ньютоновской жидкости величины mа и jа — не константы, а функции касательного напряжения. При движении неньютоновской вязкой жидкости по трубе радиусом а и длиной l под действием перепада давления Dp распределение касательного напряжения по радиусу, как и в случае ньютоновской жидкости, имеет вид (10.7) где tа — касательное напряжение на стенке трубы, определяемое из соотношения: Распределение скорости по сечению трубы определяется по формуле (10.8) где f(t) определяется по формуле (10.3). Расход неньютоновской вязкой жидкости определяется при любом виде функции f(t) из соотношения . (10.9)
Формулы (10.6) и (10.7) справедливы при отсутствии пристенного скольжения. При вращательном течении неньютоновской вязкой жидкости между двумя соосными цилиндрами распределение касательного напряжения по радиусу имеет вид (10.10) где М — момент сил трения, действующих на единицу длины цилиндра. Угловая скорость наружного цилиндра W при отсутствии пристенного скольжения и неподвижном внутреннем цилиндре определяется по формуле (10.11) где ti, te — напряжения сил трения на поверхностях внутреннего и наружного цилиндра соответственно.
Вопросы по теме 10.
1. Как определяется неньютоновская жидкость? 2. Какая жидкость называется неньютоновской вязкой? 3. Каким реологическим уравнением описывается течение вязко-пластичной жидкости? 4. Сколько реологических параметров определяют модель степенной жидкости? 5. Как распределяется касательное напряжение по радиусу кольцевого зазора при вращательном течении жидкости? 6. К каким особенностям в распределении скорости по сечению трубы приводит наличие начального напряжения сдвига в модели вязко-пластичной жидкости?
Приложения Приложение 1 Значения эквивалентной шероховатости для труб (по А.Д. Альтшулю)1
1В знаменателе – среднее значение D
Приложение 2 Значения усредненных коэффициентов местных сопротивлений (квадратичная зона)
Приложение 3. Поправочная функция j для zкв в формуле z= jzкв при ламинарном и переходном режимах движения
Приложение 4.
Теплофизические свойства некоторых жидкостей
II. Задания для выполнения контрольных работ студентами – заочниками Вариант 1 Номера контрольных задач выбираются согласно последней цифре шифра зачетной книжки студента (см. табл. 1.1), числовые значения указанных в задаче величин – по предпоследней цифре шифра зачетной книжки студента (табл. 1.2). Таблица 1.1.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 303; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.230.35.103 (0.145 с.) |