1. Жидкость и ее свойства.

Жидкостью называется непрерывная среда, обладающая свойством текучести. Жидкости делятся на сжимаемые и несжимаемые. Плотность представляет собой массу однородного вещества в единице объема р=m/V. Ед плотности в системе СИ является кг на куб метр.

Относительная плотность – безразмерная величина, представляющая собой отношение плотности рассматриваемого вещества к плотности стандартного вещества при опр физических условиях δ=ρ/ρст. В качестве стандартного вещества при опр относительной плотности принимают: для ТВ тел или капельных жидкостей – дистиллированную воду при Т=277К и давлении 101 325 Па, ρ=1000кг/м³; для газов – атмосферный воздух при стандартных условиях: Т=293К, Р=101 325 Па, отн влажность 50%, ρст-1,2 кг/м³.

Сжимаемость – св-во жидкости изменять свою плотность при изменении Р и Т.

Вязкость – св-во жидкости оказывать сопротивление относительному движению частиц жидкости.

Коэффициент вязкости µ (динамическая вязкость) может быть получен на основе соображений о движениях молекул. Очевидно, что µ будет тем меньше, чем меньше время t «оседлости» молекул.

Кинематическая вязкость – отношение динамической вязкости к плотности.

2.Коэффициенты сжимаемости.

Плотность капельных жидкостей при Т и Р, отличных от начальных, может быть найдена из выражения

ρ=ρ₀(1-βᵼ∆t+βᵨ∆p), где ρ₀ - плотность жидкости при начальных Т и Р, ∆t и ∆р – приращение температуры и давления, βᵼ и βᵨ - коэффициенты температурного расширения и объемного сжатия, представляющие собой изменение объема жидкости при изменении температуры или давления на одну единицу:

βᵼ=1/V*dV/dt; βᵨ=-1/V*dV/dp.

Величина, обратная βᵨ, называется модулем упругости жидкости Еж=1/βᵨ. Значения βᵨ и βᵼ весьма малы.

3. Закон Ньютона о внутреннем трении жидкости.

При движении реальной жидкости вследствии её вязкости между соседними слоями, а так же жидкость и стенками русла возникают силы внутреннего трения и вызванные ими касательные напряжения, в сторону, противоположную напряжения движения, что приводит к различию скоростей частей жидкости.

Согласно гипотезе И. Ньютона, высказанной им в 1686 году, а затем экспериментально и теоретически обоснованной в 1883 г проф. Н.П. Петровым, сила внутреннего трения Т, возникающая между двумя слоями движущейся прямолинейно жидкости, прямо пропорциональна поверхности соприкасающихся слоев F, градиенту скорости du/dy, зависит от рода жидкости и температуры и не зависит от давления

Т=±µFdu/dy, где µ - динамическая вязкость.

Жидкости, в которых сила внутреннего трения не подчиняется закону Ньютона, называются аномальными или не ньютоновскими. К ним относятся масла при отрицательной Т, парафинистые нефтепродукты при низких температурах, цементные и глинистые растворы и смолы.

3. Коэффициенты вязкости. Условная вязкость.

Вязкость – св-во жидкости оказывать сопротивление относительному движению частиц жидкости.

Коэффициент вязкости µ (динамическая вязкость) может быть получен на основе соображений о движениях молекул. Очевидно, что µ будет тем меньше, чем меньше время t «оседлости» молекул. Единицей динамической вязкости в системе СИ является паскаль-секунда(ПаС). Широко применялась так же еди системы СГС – пуаз (П=дин*с/см²), 1П=0,1 Пас.

Кинематическая вязкость – отношение динамической вязкости к плотности.

ʋ=µ/ρ. Единицей кинематической вязкости в системе СИ является метр в квадр на сек (м²/c)²/ Единица системы СГС – см²/с – стокс(Ст), а так же сантистокс(сСт); 1м²/с=10⁴Cт=10⁶сСт.

Условная вязкость (funnel viscosity) - величина, косвенно характеризующая гидравлическое сопротивление течению, измеряемая временем истечения заданного объёма бурового раствора через вертикальную трубку (определённого диаметра). Или: вязкость бурового раствора, определяемая с помощью стандартного прибора СПВ-5 (в с).

Условная вязкость применяется к остаточным высоковязким продуктам типа битумов и смол, и измеряется как правило при повышенных температурах. Условная вязкость выражается в неких условных единицах как время истечения определенной порции продукта через калиброванное отверстие к времени истечения некого стандартного образца через то же отверстие.