Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Рух тіл у рідинах і газах; в'язке тертя, формула Стокса; сила лобового опору.

Види маятників. Період їх вільних коливань. | Додавання коливань. Биття. | Вимушені коливання. Диференціальне рівняння вимушених коливань, його розв'язок. Резонанс. | Поздовжні і поперечні хвилі. Довжина хвилі. Рівняння плоскої хвилі. Швидкість звуку в газах. | Інтерференція хвиль. Стоячі хвилі. Зміщення у стоячій хвилі. | Ефект Допплера в акустиці. Практичне проявлення. | Тиск у рідинах і газах. Закон Паскаля. Закон Архімеда. Умови плавання тіл. | Ідеальна рідина. Стаціонарний рух рідини. Лінія струму. Рівняння нерозривності. | Рівняння Бернуллі. Формула Торрічеллі. Манометри. | Визначення швидкості потоку рідини. Ефект Магнуса. |


§ В’язкість і густина є основними фізико-хімічними параметрами, що визначають властивості та характеризують склад й структуру нафтопродуктів, більшість з яких є ньютонівськими рідинами.

В'язкість або внутрішнє тертя - властивість текучих тіл рідин і газів чинити опір переміщенню однієї їх частини відносно іншої,характеристика сил внутрішнього тертя.

Рідини, характеристики в'язкості яких опусуються вище заданими ріняннями називаються ньютонівськими або ідеально в'язкими. снує поняття кінематичної в'язкості - це в'язкість, віднесена до одиничної щільності, тобто:

 

Виміряється кінематична в'язкість в одиницях L2T-1, тобто M2 /сек у системі СВ. Та ж одиниця в Сгс-Системі називається стоксом 1Стокс.

Коли тіло рухається у рідині (газі), на нього діє сила з боку середовища. Ця сила називається силою лобового опору. Вона виникає дякуючи в’язкості рідини, а також (при великих швидкостях) внаслідок виникнення турбулентності позаду тіла.

Таким чином, сила в’язкого тертя, що діє на мале сферичне тіло в ламінарній течії, дається формулою Стокса:

(1.208)

При більших значеннях числа Рейнольдса (в інтервалі від 1 до 10) у потоці позаду тіла відбувається відрив ліній течії, виникають вихрі, що призводить до інтенсивних турбулентних рухів (рис. 1.83). Тому для сфери сила лобового опору буде більшою, аніж передбачає формула Стокса. Однак для тіл обтікаючої форми таке завихрення менше, і, отже, сила опору зменшується. За наявності турбулентності сила лобового опору, як показує досвід, росте уже пропорційно квадрату швидкості: . Таким чином, лобовий опір зростає значно швидше із зростанням швидкості, ніж при ламінарному обтіканні. Коли число Рейнольдса досягає порядку 106, лобовий опір стрімко зростає; при цьому турбулентність виникає не лише позаду тіла, а і в шарі рідини (чи газу), що безпосередньо прилягає до тіла – у так званому пограничному шарі – уздовж усієї поверхні тіла. На практиці силу лобового опору визначають за формулою:

(1.209)

Теорема Стокса — одна із основних теорем диференціальної геометрії іматематичного аналізу. Названа іменем ірландського фізика Джорджа Габріеля Стокса.

У термінах диференціальних форм теорема записується формулою

тобто інтеграл від зовнішнього диференціалу форми по області дорівнює інтегралу від цієї форми по границі області. У одновимірному випадку твердження збігається з формулою Ньютона—Лейбніца. Випадок інтегрування по двомірній області називається формулою Гріна, по тривимірній області — формулою Остроградського.

 


Дата добавления: 2015-11-14; просмотров: 100 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Рух в'язкої рідини. Формула Пуазейля. Ламінарна і турбулентна течії. Число Рейнольдса.| Між атомами і молекулами діють сили притягання і відштовхування.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.013 сек.)