Свойство - реальная жидкость
Cтраница 2
Теоретические результаты, полученные для гипотетической сплошной среды, тем больше приближаются к результатам наблюдений, чем полнее и точнее учтены в ней свойства реальных жидкостей и газов. К сожалению, идеализацию среды во многих случаях не удается ограничить только допущением ее сплошности. Из-за сложности изучаемых явлений приходится не учитывать и некоторые другие свойства реальных сред. [16]
Теоретические результаты, полученные для гипотетической сплошной среды, тем лучше совпадут с результатами наблюдений, чем полнее и точнее учтены в ней свойства реальных жидкостей и газов. К сожалению, идеализацию среды во многих случаях не удается ограничить только допущением ее сплошности. Сложность изучаемых явлений заставляет отказываться от учета и некоторых других свойств реальных сред. В зависимости от тех свойств, которые приписываются гипотетической сплошной среде, получают различные ее модели. Всякая идеализация среды имеет границы применимости, в которых получаются результаты, удовлетворительные с точки зрения запросов практики. При использовании результатов, полученных для идеализированной среды, важно поэтому знать границы их применимости и точность в этих границах. Установление границ применимости является непростым делом, требующим знания существа явлений или хотя бы интуитивно правильного их понимания. [17]
Взаимодействие между слоями жидкости, скользящими относительно друг друга, приводит к появлению тангенциальной силы, называемой силой трения. Это свойство реальных жидкостей называется вязкостью. [18]
Учет всех физических свойств жидкости при решении задач по их движению в трубах связан с большими математическими трудностями. Поэтому свойства реальной жидкости приходится заменять свойствами модельной более простой жидкости. Модельная жидкость - это жидкость, имеющая только те свойства, которые значимы при решении рассматриваемой задачи. [19]
 |
Скорость падения шарика в жидкостях. [20] |
Вязкостью называется свойство реальной жидкости сопротивляться касательным перемещениям ее частиц. Вязкость является физическим свойством, обусловленным молекулярным взаимодействием частиц жидкости между собой и с ограничивающими поток жидкости поверхностями. Вязкость характеризует силы сцепления между частицами жидкости, которые сопротивляются действию внутри жидкости растягивающих и касательных сил. В реальных условиях жидкости весьма мало сопротивляются растягивающим силам. Поэтому вязкость в основном определяется сопротивлением жидкости действию касательных сил при сдвиге частиц относительно друг друга. [21]
Неизвестные величины, входящие в указанную систему уравнений, должны также удовлетворять как кинематическим, так и физическим граничным условиям. Физическое условие является следствием свойства любой реальной жидкости ( которая может рассматриваться как континуум) прилипать к твердой поверхности. Результатом этого является условие прилипания для касательных компонент скорости на стенке. Следовательно, как нормальные, так и касательные компоненты относительной скорости ( скорость, отсчитываемая относительно стенки) обращаются в нуль на поверхности стенки. [22]
Для правильной оценки гидравлических сопротивлений, возникающих при движении жидкости, необходимо прежде всего установить законы внутреннего трения жидкости и составить ясное представление о механизме самого движения. В первой главе дано определение вязкости - это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление касательным усилиям; оно не может быть обнаружено при покое жидкости, так как проявляется только при ее движении. [23]
Для правильной оценки гидравлических сопротивлений, возникающих при движении жидкости, необходимо прежде всего установить законы внутреннего трения жидкости и составить ясное представление о механизме самого движения. Выше уже было установлено, что основная причина внутреннего трения - свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление касательным усилиям. [24]
Экспериментально в лабораторных условиях установлено, что при схлопывании пузырьков вблизи границы или в поле градиента давления они редко сохраняют сферическую симметрию. Численные исследования схлопывания пузырьков, сохраняющих сферическую форму с учетом таких свойств реальной жидкости, как сжимаемость [22, 23, 25, 26], вязкость [25, 26] и поверхностное натяжение [25, 26], показали, что в типичных случаях, когда расстояние от центра схлопывания равно начальному радиусу пузырька, давление, действующее на поверхность, недостаточно велико, чтобы вызвать наблюдаемое образование впадин на поверхности различных сравнительно прочных материалов. Однако давление, развивающееся при повторном образовании пузырьков, наблюдаемом во многих экспериментах, достаточно велико. В этих расчетах предполагалось, что в процессе схлопывания центр схлопывания не смещается заметно к поверхности, хотя теоретически можно показать, что некоторое смещение должно произойти даже в неподвижной жидкости. [25]
В наши дни, безусловно, классическая гидродинамика найдет применение даже при решении задач о сопротивлении. Хотя такая возможность предположительно предсказывалась теоретически, остается фактом, что это зависит от анализа тех свойств реальной жидкости, которые игнорировались при создании идеальной модели. [26]
Уравнения ( 30) и ( 31) - основные в том классе явлений капиллярной реологии, рассмотрение которых является целью этой статьи. Без помощи строгого статистико-механи-ческого рассмотрения установить аналитический вид подынтегральных выражений невозможно, но выбранная форма, по крайней мере, согласуется с известными из опыта свойствами реальных жидкостей. [27]
Идеальной жидкости не существует. Поэтому и отсутствует асимптотическая ( предельная) теория жидкости. Свойства реальной жидкости не могут описываться как отклонения от некоторой идеализированной картины. [28]
Мы последуем этому историческому пути и разовьем в этой главе математическую теорию векторных полей применительно к гидродинамической задаче. Подобно тому, как выше мы любому вектору сопоставляли некоторое смещение, заменим теперь вектор, поле которого мы исследуем, вектором скорости жидкости, заполняющей пространство. Существует, однако, опасность, что при такой гидродинамической картине мы ограничим наше исследование слишком частным случаем; чтобы этого избежать, мы иногда будем приписывать жидкости такие свойства, которые в некоторых отношениях отклоняются от свойств реальных жидкостей. Это дозволено, поскольку здесь речь идет исключительно о математической аналогии. [29]
Мы последуем этому историческому пути и разовьем в этой главе математическую теорию векторных полей применительно к гидродинамической задаче. Подобно тому, как выше мы любому вектору сопоставляли некоторое смещение, заменим теперь вектор, ноле которого мы исследуем, вектором скорости жидкости, заполняющей пространство. Существует, однако, опасность, что при такой гидродинамической картине мы ограничим наше исследование слишком частным случаем; чтобы этого избежать, мы иногда будем приписывать жидкости такие свойства, которые в некоторых отношениях отклоняются от свойств реальных жидкостей. Это дозволено, поскольку здесь речь идет исключительно о математической аналогии. [30]
Страницы: 1 2 3