12. Изменение вязкости среды при изменении ее температуры и давления.

Динамический коэффициент вязкости не зависит от давления и характера движения, а определяется лишь физическими свойствами жидкости и её температурой. С ростом температуры вязкость жидкости уменьшается т.к. расстояние между молекулами увеличивается и соответственно сопротивление смещению слоёв друг относительно друга уменьшается.

, (1.25)

где – коэффициент, зависящий от рода жидкости. Для масел

У газов наблюдается обратная зависимость вязкости от температуры. С ростом температуры вязкость газов увеличивается. Это объясняется тем, что с ростом температуры увеличивается скорость хаотического движения молекул газа, растет число столкновений молекул при смещении соседних слоёв друг относительно друга. Установить зависимость вязкости газов от температуры позволяет формула Сатерленда.

(1.26) где С - постоянная Сатерленда. Для воздуха С=124, аммиака (NН₃ ) С=636, двуокисьуглерода (СО₂) =254

13. Испарение жидкости и явление кавитации. Парциальное давление насыщенных паров.

Переход молекул жидкости в пар называется испарением, а обратный переход - конденсацией. Жидкость может находиться в равновесии со своим паром. Это равновесие наступает тогда, когда число молекул, переходящих из жидкости в пар, равно числу молекул совершающих обратный переход. В этом случае пар является насыщенным и в нем устанавливается определенное давление строго соответствующее данной температуре. Это давление называют давлением насыщенных паров.

Но жидкость может испаряться не только со свободной поверхности, но и внутрь пузырей образующихся при ее кипении. Таким образом, процесс кипения жидкости можно представить как процесс образования пузырей, наполнения их паром, всплытия заполненных пузырей на поверхность жидкости и высвобождение пара из пузыря. Кипение жидкости по указанной схеме протекает только в том случае, если в жидкости имеются пузырьки растворенного или защемленного газа. Этот процесс может протекать как в покоящейся, так и в движущейся жидкости вследствие повышения ее температуры выше температуры кипения при заданном давлении, или вследствие понижения давления до значений, меньших давления насыщенных паров при данной температуре.

Кипение жидкости приводит к нарушению сплошности среды, поэтому значения параметров, при которых оно наступает, определяют границу применимости всех выводов, основанных на гипотезе сплошности.

Для гидродинамики представляет интерес частный случай кипения, который возникает в движущихся жидкостях вследствие локального понижения давления до давления насыщенного пара. Такой вид кипения называют кавитацией. Это явление играет особую и главным образом негативную роль в гидродинамике машин и аппаратов. Кавитация может проявляться как в виде отдельных пузырьков, возникающих в местах понижения давления, так и в виде сплошных, заполненных парами жидкости полостей.Проблемами, возникающими в связи с кавитацией, являются: изменение закономерностей течения в связи с нарушением сплошности, а также кавитационные разрушения материала лопастей турбин, насосов, гребных винтов, при схлопывании пузырей в близи поверхности.