Механика ньютоновских жидкостей

Раздел 2 первой части тома посвящен механике сплошных сред. В нем рассмотрены вопросы течения газов, ньютоновских и неньютоновских жидкостей по каналам, включая фильтрацию в недеформируемых пористых средах, и вопросы обтекания различных тел. Здесь же помещена глава, посвященная механике зернистых сред. [c.3]

Механика ньютоновских жидкостей [c.23]

Основные понятия и принципы реологии. Установление связи между напряженным состоянием среды и характеристиками деформации (например, величиной и скоростью деформации) при течении неньютоновских жидкостей является задачей реологии. Реология — наука о деформации и текучести вещества [31, 32] — изучает механические свойства газов, жидкостей, пластмасс, асфальтов и кристаллических материалов. Следовательно, реология включает механику ньютоновских жидкостей на одном конце спектра изучаемых вопросов и теорию упругости на другом. Связь между напряженным состоянием среды и характеристиками ее деформации математически формулируется реологическим уравнением состояния среды, представляющим собой математическую модель реальных механических свойств среды и вместе с тем реологическую модель среды. В построении простых реологических моделей значительную роль играет эксперимент. Обобщение его результатов связано с выполнением определенных [c.110]

Чтобы оценить по достоинству значение работ Н. П. Петрова, нужно учесть, что в то время работы Рейнольдса о сущности ламинарного и турбулентного течения жидкости были мало известны. Позже, проведя глубокий анализ движения вязкой жидкости в канале, образованном двумя поверхностями, находящимися в относительном движении, Рейнольдс показал, что шип может поддерживать нагрузку только при эксцентричном его положении. Свое приближенное уравнение ГТС, разработанное на основании уравнения механики вязкой жидкости Навье — Стокса, Рейнольдс вывел на основании следующих допущений гравитационными и инерционными силами можно пренебречь вязкость смазочной среды постоянна жидкость (смазка) несжимаема толщина пленки смазки мала по сравнению с другими размерами скольжение на границе жидкость— твердое тело отсутствует влиянием поверхностного на--тяжения можно пренебречь смазка является ньютоновской жидкостью. [c.229]

Основные уравнения механики несжимаемых ньютоновских жидкостей [c.67]

Строгое доказательство справедливости этих аксиом возможно [18, 19] лишь в частном случае пространственно однородного несжимаемого течения через пористую среду, образованную трехмерными периодически чередующимися рядами твердых частиц. В этом случае нет необходимости ограничиваться только ньютоновскими жидкостями, малыми числами Рейнольдса или разбавленными суспензиями. Однако случай, когда частицы удерживаются на местах под действием внешних сил (или пар), с точки зрения механики сплошных сред является в общем слишком патологическим для того, чтобы делать какие-либо обш ие выводы по поводу обоснованности схемы в целом. [c.13]

Создаваемые математические модели, основанные на глубоком исследовании нефтяных остатков и принципах механики многофазных сред, позволяют подбирать оптимальные условия приготовления и составы сырьевых смесей. Основным положением, закладываемым в разрабатываемую модель, является представление о нефтяном остатке как о структурированной жидкости, состоящей из дисперсионной среды и дисперсной фазы, размеры частиц которой обусловлены как химической природой нефтяного остатка, особенно содержанием асфальтенов, так и термодинамическими параметрами системы. Математическая модель позволяет рассчитывать параметры системы, при которых она начинает вести себя как ньютоновская жидкость [1], что существенно облегчает решение задач, связанных с повышением эффективности перемешивания различных нефтепродуктов. [c.15]

Первая попытка описать механику процессов, происходящих в литье под давлением, была предпринята Спенсером и Гилмором [42]. В 1959-60 гг. Боллмен, Шусман и Тур [46-50] проанализировали процесс литья под давлением в неизотермических условиях. В последующие годы были предложены более сложные модели. В 1972 г. Кемэл и Кениг [51], анализируя неизотермические условия, смоделировали течение при заполнении формующей полости в виде диска. В том же году Ричардсон [52] применил гидродинамическую теорию трения жидкостей Рейнольдса [53]. Для ньютоновской жидкости, текущей в потоке с нуазейлевским давлением между параллельными пластинами, поле Скоростей вдоль поверхности формы в продольном 1 и поперечном 2 направлениях может быть задано следующим выражением [c.224]

В лабораторных и производственных условиях приходится иметь дело с реальными газами. В них существует взаимное притяжение молекул, довольно значительное внутреннее давление и ощутимый собственный объем молекул. Однако при температурах, близких к комнатным, и небольших давлениях большинство газов довольно точно следует этим законам. При выводе уравнения делаются два допущения 1) движение молекул подчиняется законам ньютоновской механики 2) давление в газах и жидкостях одинаково распространяется во все стороны объема. [c.16]

Описание течения непьютоновских жидкостей является фактически разделом более общей научной дисциплины, называемой реологией. Последняя может быть определена как наука о деформации и течении и занимается изучением механических свойств газов, жидкостей, пластических масс, асфальтов и кристаллических материалов. Следовательно, реология включает механику ньютоновских жидкостей на одном конце спектра рассматриваемых вопросов и закон упругости < Гука на другом. Охватываемая таким образом область касается деформации и течения всех видов твердых и пластичных материалов. [c.27]

Если использовать соотношения (1.12), связывающие напряжения н скорости деформаций для ньютоновской жидкости, то уравнение (1.29) с учетом (1.30) представит условия сопряжения для полей скорости и давления в двух фазах. При этом в большиистве случаев в механике сплошных сред полагают, что на границе раздела фаз тангенциальная составляющая скорости непрерывна (условие прилипания) [c.15]

При вьшоде уравнений механики несжимаемых ньютоновских жидкостей принято допущение, что плотность среды не зависит от давления р = onst. Уравнения применимы (т. е. обеспечивают достаточную для инженерных расчетов точность) и для заметно сжимаемых сред, например для газов, если выполняется условие м <0,1а, где а — скорость звука в жидкости (см. уравнение (2.1.1.6)). [c.67]

Изучение свойств полимерных жидкостей — лишь небольшая часть науки, называемой реологией. Реология — раздел механики, посвя-ш,енный изучению течения, но сейчас реология — понятие гораздо более широкое. Она включает почти все аспекты изучения деформации материалов под влиянием приложенных напряжений, т. е. реология— это наука о-внутренней реакции материала на приложение силы. Реологические свойства материалов, представляющих наибольший интерес, располагаются между свойствами двух крайних простейших типов сред ньютоновской жидкости и гуковского твердого тела. [c.9]

Особого типа трудности возникают при рассмотрении пограничных слоев в разреженных газах. Известно, что если при сравнительно небольших разрежениях газ может еще рассматриваться как непрерывная среда и отличие его от неразреженных газов заключается лишь в том, что в этих условиях газ перестает быть ньютоновской жидкостью, т. е. движение его не описывается уравнениями Навье — Стокса и обычными граничными условиями прилипания к твердой границе (явление скольжения ), то при значительных разрежениях, в условиях, когда длина свободного пробега молекул становится сравнимой или даже превосходящей размеры обтекаемого тела, уже нельзя пользоваться методами механики сплошных сред и на смену им приходят статистические методы кинетической теории газов. [c.255]

В своем трактате Общие принципы движения жидкостей (1755) Л. Эйлер впервые вывел основную систему уравнений движения идеальной (лишенной трения) жидкости, положив этим начало аналитической механике сплошной среды. Гидродинамика обязана Л. Эйлеру расширением понятия давления на случай движущейся жидкости. Но Эйлеру (в отличие от ньютоновского представления об ударной природе взаимодействия твердого тела с набегающей на него жидкостью), жидкость до достижения тела изменяет свое направление и скорость так, что, подходя к телу, протекает мимо него вдоль его поверхности и не прилагает к телу никакой другой силы, кроме давления, соответствующего отдельным точкам соприкосновения . В этих словах выдвигается новое для того времени представление об обтекании тела жидкостью. Эйлеру принадлежит первый вывод уравнения сплошности жидкости ( в частном случае движения жидкости по трубе это уравнение в гидравлической трактовке было дано задолго до Эйлера в 1628 году учеником Галилея - Кастелли), своеобразная и ныне общепринятая формулировка теоремы об изменении импульса применительно к жидким и газообразным средам, создание теории реактивного колеса Сегнера и многое другое. Роль Л. Эйлера как основоположника теоретической гидродинамики, нре-донределившего своими исследованиями развитие гидродинамики более чем на столетие вперед, общепризнанна. [c.1145]