Деформация жидкости

Упруго-вязкие тела — это жидкости, в которых диспергированы упругие элементы, связанные между собой трением. При движении упругие элементы деформируются и остаются в деформированном состоянии пока продолжается течение, причем их деформация добавляется к деформации жидкости. Когда прекращается действие внешних сил, происходит частичная релаксация деформации упругие элементы возвращаются к своему первоначальному состоянию, освобождая накопленную энергию, которая частично выделяется, а частично расходуется на преодоление вязкого сопротивления. Если система сохраняет свою деформацию постоянной, то упругие элементы скользят в вязком потоке, принимая постепенно свои первоначальные размеры (релаксация напряжений). Эти тела описываются моделями Максвелла и Бюргерса. [c.67]

Закон вязкости Ньютона определяет вязкость т] как коэффициент пропорциональности между напряжением ст и скоростью деформации жидкости [c.77]

Помимо вязкости при деформации жидкости определенное значение имеет введенное Максвеллом понятие времени релаксации tp, равное соотношению т]/е, где Т1 — вязкость, а е — модуль упругости. Уравнение деформации Максвелла удобно выразить в форме [c.267]

Потенциальная энергия пласта выражается в следующих формах энергии напора краевых вод потенциальной энергии упругой деформации жидкости и породы пласта потенциальной энергии сжатия свободного и выделяющегося из жидкости при снижении давления газа энергии, обусловленной силой тяжести пластовых жидкостей. [c.33]

В практике разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений в пластах часто возникают неустановившиеся процессы, связанные с пуском плп остановкой скважин, с изменением темпов отбора флюида из скважин. Характер этих процессов проявляется в перераспределении пластового давления, в изменениях во времени скоростей фильтрационных потоков, дебитов скважин и т.д. Особенности этих неустановившихся процессов зависят от упругих свойств пластов и насыщающих их жидкостей. Это означает, что основной формой пластовой энергии, обеспечивающей приток жидкости к скважинам в этих процессах, является энергия упругой деформации жидкостей (нефти и воды) и материала пласта. [c.131]

При снижении пластового давления объем сжатой жидкости увеличивается, а объем порового пространства сокращается за счет расширения материала пласта. Все это способствует вытеснению жидкости из пласта в скважину. Хотя коэффициенты объемной упругой деформации жидкости и породы пласта очень малы, но зато очень велики бывают объемы пласта и насыщающих его флюидов, поэтому объемы жидкости, извлекаемой из пласта за счет упругости пласта и жидкости, могут быть весьма значительными. [c.131]

Хотя коэффициенты объемной упругой деформации жидкости и пласта очень малы (см. гл. 2), зато очень велики объемы пласта. Поэтому упругий запас жидкости в пласте может быть весьма существенным. [c.132]

Заполняющие полости частицы жидкости, которые движутся с очень большой скоростью, в момент завершения конденса-дни резко останавливаются, в результате этого происходит местный гидравлический удар. При этом кинетическая энергия частиц переходит в энергию упругой деформации, а так как деформация жидкости весьма незначительна, то повышение давления при этом велико. Вслед за повышением давления оно резко падает, и возможны повторное вскипание и конденсация паров жидкости. [c.64]

Величина деформации жидкости зависит от времени действия напряжения. Так как [c.359]

Для упрощения количественного анализа ламинарного смешения разработан метод исследования изменения площади поверхности раздела фаз в процессе смешения. Увеличение площади поверхности раздела можно непосредственно связать с начальной ориентацией и общей деформацией системы [17, 3]. Величину деформации можно рассчитать, зная в деталях картину течения. В конечном счете общая деформация может служить количественной характеристикой ламинарного смешения. Ее можно связать с конструкцией смесителя, технологическими параметрами процесса смешения, физическими свойствами смеси и начальными условиями. Однако измерить общую деформацию жидкости нелегко. Не удается также установить непосредственную связь между расчетной величиной деформации и композиционной однородностью смеси, которая зависит от распределения элементов поверхности раздела внутри системы. Лишь в относительно простых случаях удается рассчитать ширину полос текстуры по величине общей деформации. В более общем случае для определения величины деформации, обеспечивающей заданную однородность смеси, приходится устанавливать эмпирические закономерности. Таким образом, деформация является характеристикой процесса, позволяющей установить связь между параметрами процесса смешения и качеством смеси. В дальнейшем некоторые из этих количественных подходов будут рассмотрены более детально. [c.199]

На рис. 7.18 приведена ФРД в сравнении с аналогичной функцией для течения ньютоновской жидкости в круглой трубе. Полученный результат показывает, что среднее значение деформации пропорционально отношению /Я, Следовательно, для хорошего смешения расстояние между пластинами должно быть небольшим, а длина Ь большой. Рис. 7.18 свидетельствует об очень большой ширине распределения деформации. Жидкость, составляющая около 75 % объемного расхода, подвергается деформации ниже среднего уровня. [c.209]

Реология изучает деформации жидкостей и твердых тел, развивающиеся во времени при действии различных нагрузок. Течение— один из видов деформации, увеличивающейся при действии даже очень малой нагрузки и характеризующейся вязкостью. [c.222]

Любая очень малая сила вызывает движение (деформацию) жидкости, поэтому жидкость не имеет своей формы и принимает форму того сосуда, в котором она находится. Описанные свойства характерны как для обычных, так называемых касательных жидкостей, так и для газов. В гидравлике изучается поведение капельных жидкостей. Эти жидкости в малых объемах стремятся приобрести сферическую форму (шарики воды на горячей сковороде), а в больших - принимают форму сосуда, в который они помещены, и образуют свободную поверхность. [c.6]

Рассмотрим жидкость, находящуюся между двумя большими параллельными пластинами (рис. 23, а), одна из которых неподвижна, а другая движется в направлении л со скоростью V. Движению бесконечно тонкого слоя жидкости, прилегающему к каждой пластине, препятствует трение. Движущаяся пластина заставляет жидкость двигаться в направлении х со скоростью, приблизительно равной V, а слой, прилегающий к неподвижной пластине, движется очень медленно. Если представить, что жидкость состоит из большого числа слоев, то каждый слой будет скользить вдоль соседнего и сопротивление за счет трения между прилегающими слоями приведет к появлению градиента скорости. Деформация жидкости, вызванная градиентом скорости, называется сдвигом. И. Ньютон показал, что сила сопротивления между слоями / пропорциональна площади слоев 5 и градиенту скорости между ними Av Ay . [c.39]

Гидравлический удар представляет собой колебательный процесс, возникающий в упругом трубопроводе с капельной жидкостью при внезапном изменении ее скорости. Этот процесс является очень быстротечным и характеризуется чередованием резких повышений и понижений давления. Изменение давления при этом тесно связано с упругими деформациями жидкости и стенок трубопровода. [c.156]

При выводе уравнений сохранения количества движения для взвеси, эквивалентных уравнениям Навье— Стокса, Хинце [8] определял вязкостную деформацию жидкости, исходя из объемной скорости потока [c.170]

Внутренняя потенциальная энергия 6/4 элементарного объема 6И7 рабочей среды связана с внутренними потенциальными силами взаимодействия между частицами. Эти силы проявляются в виде работы при объемной деформации жидкости или газов, поэтому внутренняя потенциальная энергия некоторого объема рабочей среды измеряется работой, которую может совершить данное количество рабочей среды в камере объемной машины при расширении до объема вследствие уменьшения давления от р ДО Ршш [c.21]

Переходные режимы работы связаны с изменением давления и расхода рабочей среды внутри объемного привода. От давления в рабочих камерах объемного двигателя зависят ускорение при разгоне и замедление при торможении выходного звена. Изменение давления, в свою очередь, физически связано с объемной деформацией жидкости и газов. [c.125]

Объемная вязкость [1 имеет те же единицы измерения, что и динамическая вязкость ц. Несмотря на соизмеримые значения XV и X, а в некоторых случаях и большие значения f , r по сравнению с значениями и, объемную вязкость имеет смысл учитывать только при расчете процессов, протекающих при больших скоростях объемной деформации жидкости. На процессы, вызванные регулированием гидросистем, объемная вязкость жидкостей практически не влияет. В отличие от жидкостей у одноатомных газов объемная вязкость отсутствует и у большинства однородных газов близка к нулю. [c.241]

Максимум функции f соответствует ф = 45°. Из феноменологического рассмотрения деформации жидкости также следует, что главное направление тензора деформации составляет угол 45° с направлением градиента скорости. [c.164]

Если каким-либо образом вызвать быстрое локальное растяжение границы раздела фаз, то это приведет к локальному уменьшению адсорбции и повышению поверхностного натяжения. Соседние участки поверхности при этом сохранят в большей или меньшей мере прежнее значение натяжения. Это приведет к возникновению разницы натяжений вдоль поверхности, которая количественно характеризуется величиной градиента натяжения с1а / ф вдоль направления у растяжения (или сжатия) поверхности. Такое состояние границы является неравновесным и будет переходить в к равновесное за счет ряда параллельно идущих процессов механической деформации жидкости под действием сил поверхностного натяжения, диффузии адсорбированного вещества вдоль поверхности, обмена веществом между адсорбционным слоем и прилегающими слоями раствора, т. е. за счет процессов адсорбции и десорбции. В растворах мыла, например, требуется около 0,1 с для восстановления равновесия растянутого поверхностного слоя. [c.586]

Сферы с общим центром и наклоненными осями вращения. Теоретическое рассмотрение деформации жидкости, помещенной между концентрическими сферами с осями вращения, угол между которыми е О, показало, что при одинаковой угловой скорости вращения сфер возникают крутящие моменты Мх и Му, а если рассмотреть течение между полусферическими поверхностями, то появятся радиальные силы Рх и Ру. Все эти величины выражаются через компоненты динамического модуля. В пренебрежении членами более высокого порядка, чем рау 10, формулы О и О", выраженные через компоненты крутящего момента, имеют вид [c.193]

СКОРОСТИ ДЕФОРМАЦИИ ЖИДКОСТИ под действием КАСАТЕЛЬНЫХ И НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИИ [c.88]

Во время работы насоса возможно местное понижение давления жидкости до значений, близких к давлению парообразования. Это понижение давления приводит к вскипанию жидкости, отрыву потока от стенок каналов, образованию пузырьков, заполненных паром и выделившимися газами. Смываясь потоком, пузырьки попадают в область повышенных давлений, где содержащийся в них пар конденсируется. При конденсации жидкость заполняет пространство пузырька, двигаясь к его центру с большими скоростями. В момент завершения заполнения происходит местный гидравлический удар, при котором кинематическая энергия частиц переходит в энергию упругой деформации. Так как деформация жидкости незначительна, то местные давления достигают высоких значений. Это явление, называемое кавитацией, особенно неблагоприятно действует в центробежных насосах. Кавитация приводит к разрушению лопастей и других деталей насосов, снижает к. п. д., [c.230]

Анализ условий перехода от режима течения к режиму высокоэластической деформации потребовал использования более общей модели, в качестве которой принята обладающая способностью к высокоэластическим деформациям жидкость второго рода. Такая модель не дает строгого количественного описания процесса, но весьма полезна для выбора технологических параметров вальцевания новых полимеров. [c.13]

Единственным источником обратимых сдвиговых деформаций жидкости может служить деформация валентных связей. Величина характеризующая изменение валентных углов и межатомных расстояний, должна составлять 10 дин/см . Отсюда следует, что значение Ь окажется в пределах, регистрируемых обычными методами, лишь в том случае, когда т]о будет выше 10 пуаз. [c.17]

Займемся оценкой распределения деформаций жидкости по глубине канала для любой С-образной секции винта. Как видно из рис. 16, жидкость в канале винта совершает циркуляционное течение по линиям тока, указанным пунктирными линиями. В канале существует два циркуляционных контура верхний и нижний. Координата нейтральной плоскости ео, разделяющая циркуляционные контуры, может быть определена из условия [c.102]

Угловая скорость вращения частиц. Вращение жидкости. Скорость деформации жидкости, а) Движение частицы, центр инерции которой в момент времени 1 расположен в элементе объема бсо, характеризуется скоростью его центра тяжести и угловой скоростью вращения I2. [c.34]

Реология эмульсий изучена значительно меньше, чем реология коллоидных дисперсий, главным образом потому, что эмульсии являются системами намного более трудными для исследования. Дисперсную фазу составляет способная к деформации жидкость, а эмульгирующий агент создает третью фазу в форме слоя, адсорбированного вокруг капель, который видоизменяет силы когезии между каплями, а также силы между каплями и непрерывной фазой. Если при сдвиге капли лишь слегка искривлены, деформацию можно вычислить (Тэйлор, 1934) из выражения [c.262]

Согласно первому из них, моделировалась реальная структура течения путем установления зависимости тензора рейнольдсовых напряжений от тензора деформаций жидкости. Затем искомые функции выражались в виде сумм осредненных и пульсационных составляющих, члены уравнений осреднялись по времени и проводился их анализ по порядку величины. Однако при таком подходе количество неизвестных превышает число уравнений, что требует введения дополнительных предположений. В ранних работах [57, 59] использовалось условие автомодельности для осредненных и пульсационных величин. Более [c.169]

В зависимости от того, обладает ли жидкость упругой реакцией на приложенное напряжение, выделяются две основные категории жидкостей вязконеупругие, или чисто вязкие, и вязко-упругие. Если после удаления приложенной нагрузки деформация жидкости не исчезает, т. е. отсутствует упругая реакция среды, то жидкость называется вязконеупругой. Напомним, что больщинство твердых тел обнаруживает определенную степень упругой реакции, характеризующуюся исчезновением деформации после снятия приложенных нагрузок. Простейшим таким телом является упругое твердое тело, подчиняющееся закону Гука, для которого деформация прямо пропорциональна [c.413]

Силы, действующие на проводящую покоящуюся жидкость, классифицируются следующим образом [75, 84]. Пондеромотор-ная сила — это сила, действующая на распределенные по объему токи в магнитном поле. Магнитострикция и электрострикция представляют собой упругие деформации жидкости, возникающие под действием электромагнитных полей. Электростатическая сила — это объемная сила, действующая на свободные носители заряда в жидкости. Для жидкостей с постоянной магнитной и диэлектрической проницаемостью (если не учитывать токи смещения и поляризационные токи) магнитострикционные, электрострикционные и электростатические силы пренебрежительно малы, в результате чего на жидкость действует только пондеромоторная сила. [c.464]

При распылении жидкостей энергия главным образом затрачивается на а) образование новой поверхности, б) преодоление сил вязкости при изменении формы жидкости и в) потери, обусловленные неэффективной передачей энергии жидкости Энергия, необходимая для образования новой поверхности при разделении жидкости на капли радиусом г, равна Зу/гр на 1 г Для капечь воды диаметром 1 мк это составляет 0,43 дж (или 0,1 кал) Кроме того, требуется еще некоторое (вероятно, небольшое) добавочное количество энергии, обусловленное тем обстоятельством, что создавае мая в процессе распыления жидкости поверхность больше конечной поверхности образовавшихся капель Процесс образования капель протекает очень быстро, порой в течение нескольких микро секунд При этом скорость деформации жидкости очень ве тика и количество энергии, затрачиваемой на преодоление сил вязкости, должно быть значительным Если предположить, что вязкая жидкость вытягивается в тонкую нитку или пленку, которая распадается затем под действием поверхностного натяжения, образуя капли со средним диаметром равным толщине нити, то можно рассчитать минимальную работу необходимую для изменения формы жидкости По Монку , это можно сделать, приняв, что жидкость входит в широкий конец конической переходной области, равно мерно ускоряется в ней и покидает ее в виде нити Минимальная энергия, рассеиваемая в единице объема жидкости, равна [c.44]

В схеме на рис. 6.15 кроме замкнутого контура 1а2Ь6д1 имеется вспомогательный контур Ь3сс1д (пока не будем рассматривать работу антикавитационного бустерного насоса 7, полагая, что линия й—д соединена напрямую, минуя гидроетруйный насос, а линия а—[ отсутствует). В состав этого вспомогательного контура кроме расширительного бака 4 входит устройство для очистки жидкости 3, например фильтр. Назначением вспомогательного контура кроме компенсации температурных деформаций жидкости [c.179]

Из уравнения (1) видно, что скорость движения жидкости в процессе разгона меняется по экспоненте. Однако в действительности она меняется скачками, так как в трубе имеет к есто волновое движение [2]. Это объясняется наличием упругих деформаций жидкости и трубы. Когда клапан закрыт и труба находится под давлением Н, сечение трубы расширено, а жидкость находится в сжатом состо5ШИИ. При мгновенном открывании клапана давление жидкости у входа трубы сравнивается с атмосферным, вследствие чего сечение трубы сужается, а жидкость расширяется и начинается истечение жидкости со скоростью Явление упругих деформаций под действием сжатия трубы, приводящее к образованию скорости вызывает волну гидравлического удара, распространяющегося по трубе к баку со скоростью С. Когда прямая волна через приходит к баку, давление в трубе представляется пьезометрической линией с1 е (см. рис. 1). У входа трубы возникают два различных давления, вследствие чего появляется обратная волна, приводящая к расширению сечения трубы, сжатию жидкости и движению жидкости со скоростью V/. Через 2с, считая с начала такта, обратная волна достигает выходного сечения трубы, давление соответствует пьезометрической линии <Х - С, а скорость движения жидкости равна. Этим заканчивается первая фаза [c.34]

Из уравнения (13) следует, что поле деформаций жидкости в смесителе неравномерно и четко зависит от первона-, чальной о] иентации частиц но глубине канала аппарата. [c.86]

Потери на вязкость. Скорость деформации жидкости при образовании капель высока. Рассматривая модель достаточно идеализированную, чтобы иметь возможность провести вычисления, Монк установил, что энергия, теряемая на преодоление сил вязкости [c.73]