Cтраница 4
На начальном участке трубопровода при высоких температурах перекачиваемой среды наблюдается турбулентный режим течения ньютоновской жидкости. С понижением температуры высоковязкие среды проявляют неньютоновские свойства и ведут себя как псевдопластичные, линейно - и - нелинейновязкопластичные жидкости. При этом, начиная с температуры, характеризующей проявление вязкопластичных свойств, происходит смена режимов и в трубопроводе устанавливается турбулентный режим течения неньютоновской жидкости. При достижении температуры потока критического значения система переходит в ламинарный режим движения неньютоновской жидкости. [46]
Следовательно, для описания закономерностей движения неньютоновских жидкостей уравнения Навье - Стокса (11.34) применять нельзя. Навье - Стокса, выразить с помощью зависимости, описывающей реологические свойства, связь производных касательных и нормальных напряжений с градиентами скорости. Получающиеся при этом уравнения значительно сложнее уравнений Навье - Стокса. Хотя уравнения движения неньютоновских жидкостей с различными реологическими характеристиками выведены и разработаны их практические приложения ( эти вопросы рассматриваются в специальной литературе), для решения инженерных задач часто используют закономерности движения степенных и бингамовских жидкостей. Некоторые такие задачи рассматриваются в гл. [47]
Формула (1.6) выражает так называемый закон Ньютона о трении в жидкости. Жидкости, подчиняющиеся этому закону, называют ньютоновскими. К их числу относится значительная часть жидкостей, встречающихся на практике и рассматриваемых в гидравлике. Жидкости, не подчиняющиеся закону Ньютона, называют не ньютоновскими. К ним относятся коллоидные растворы, масляные краски, смолы, смазочные масла при низких температурах и др. Законы движения неньютоновских жидкостей рассматриваются в реологии - общем учении о текучести и пластичности веществ. [48]
Обратная величина 1 / / п vT / D является аналогом турбулентного числа Прандтля. Следует отметить, что уравнением ( 399) устанавливается линейная связь между диффузионным потоком энергии турбулентности и градиентом дЕ / ду. Такая связь, вероятно, правомерна только при условии, если турбулентная вязкость изменяется квазистационарно; это может быть только в том случае, если турбулентность в каждой точке равновесна. На самом же деле известно, что крупномасштабные и мелкомасштабные вихри ведут себя по-разному. Так, например, при вырождении однородной турбулентности за решеткой мелкомасштабные вихри вырождаются быстрее, чем крупномасштабные, что приводит к изменению спектра турбулентных пульсаций. Следовательно, в нестационарном движении может наблюдаться запаздывание по времени турбулентной вязкости ( релаксация), как и в случае движения неньютоновской жидкости. [49]