Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции_физика_механика_Тронева / Лекц.5б Внутреннее трение.pptx
Скачиваний:
138
Добавлен:
22.06.2018
Размер:
812 Кб
Скачать
☆

Сверхтекучесть жидкого гелия

•Жидкий гелий при температуре около -271°С (2,17К) переходит в сверхтекучее состояние, в котором его вязкость равна нулю.

•У газов коэффициент вязкости с температурой растет.

•В газах молекулы движутся беспорядочно, а с ростом температуры беспорядочность теплового движения возрастает. Что вызывает увеличение вязкости.

Режимы течения жидкостей

•Ламинарное течение

– слои жидкости скользят

относительно друг друга без вращения и перемешивания.

•Турбулентное течение – частицы жидкости совершают вращательное движение по замкнутым кольцам.

Режимы течения жидкостей

Турбулентное Ламинарное течение течение

•Ламинарное течение жидкости наблюдается при небольших скоростях ее движения. Скорость изменяется с расстоянием от оси трубы по параболическому закону.

•При турбулентном течении частицы жидкости приобретают составляющие скоростей, перпендикулярные течению. Поэтому частицы могут переходить из одного слоя в другой и их скорости в различных слоях мало отличаются. Из-за большого градиента скоростей у поверхности трубы обычно происходит образование вихрей.

Критерий Рейнольдса

•В 1883 году английский физик О. Рейнольдс установил, что характер течения зависит от значения

безразмерной

величины, называемой числом Рейнольдса.

•• ,

•где ν= - кинематическая вязкость,

•Ρ – плотность жидкости,

•˂v˃ - средняя по течению трубы скорость потока жидкости,

•d – характерный для поперечного сечения размер, например, диаметр, трубы.

Критерий Рейнольдса

•Для каждого вида течения существует критическое число Рейнольдса, Reкр. , которое, как принято считать,

определяет переход от ламинарного течения к турбулентному.

•При Re˂Reкр. течение происходит в ламинарном режиме.

•При Re˃Reкр. возможно возникновение турбулентности.

•Критическое значение числа Рейнольдса зависит от конкретного вида течения (течение в круглой трубе, обтекание шара и т. п.), различными возмущениями

потока, как-то изменение направленности и модуля вектора скорости потока, шероховатость стенок,

близость местных сопротивлений и др.

•Например, для течения жидкости в прямой круглой трубе с очень гладкими стенками Reкр.=2300.

Определение вязкости методом Стокса

•Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы.

На шарик, который падает в жидкости вертикально вниз, действуют три силы:

•сила тяжести Р=(4/3)πr3ρg (ρ - плотность шарика),

•сила Архимеда FA=(4/3)πr3ρ'g (ρ' - плотность жидкости)

•и сила сопротивления, эмпирически установленная Дж. Стоксом: F=6πηrν, где r - радиус шарика, ν - его скорость.

• При равномерном движении шарика P=FA+F

или

откуда

•Измерив скорость равномерного движения шарика, можно определить вязкость жидкости (газа).