Hansı prosesə daxili sürtünmə və ya özlülük deyilir. Daxili sürtünmə fenomeni (özlülük)

Ideal maye, yəni. sürtünmədən hərəkət edən maye mücərrəd anlayışdır. Bütün real mayelər və qazlar az və ya çox dərəcədə özlülük və ya daxili sürtünmə nümayiş etdirirlər. Özlülük (daxili sürtünmə) diffuziya və istilik keçiriciliyi ilə birlikdə nəqliyyat hadisəsidir və yalnız hərəkət edən maye və qazlarda müşahidə olunur. Özlülük, maye və ya qazda baş verən hərəkətin, ona səbəb olan səbəblər dayandırıldıqdan sonra tədricən dayanması ilə özünü göstərir.

Özlülük(daxili sürtünmə) maye cisimlərinin (maye və qazların) bir hissəsinin digərinə nisbətən hərəkətinə müqavimət göstərmək xüsusiyyəti olan ötürmə hadisələrindən biridir. Nəticədə bu hərəkətə sərf olunan enerji istilik şəklində dağılır.

Mayelərdə və qazlarda daxili sürtünmə mexanizmi xaotik hərəkət edən molekulların olmasıdır impuls daşıyır bir təbəqədən digərinə keçir, bu da sürətlərin bərabərləşməsinə səbəb olur - bu, sürtünmə qüvvəsinin tətbiqi ilə təsvir olunur. Özlülük bərk maddələr bir sıra spesifik xüsusiyyətlərə malikdir və adətən ayrıca nəzərdən keçirilir.

Molekullar arasındakı məsafələrin qazlara nisbətən çox kiçik olduğu mayelərdə, özlülük ilk növbədə molekulların hərəkətliliyini məhdudlaşdıran molekullararası qarşılıqlı təsirlərdən qaynaqlanır. Mayedə bir molekul bitişik təbəqəyə yalnız onun içində molekulun sıçraması üçün kifayət qədər boşluq yaranarsa nüfuz edə bilər. Özlü axının sözdə aktivləşmə enerjisi boşluq yaratmaq üçün sərf olunur (mayeni "boşaltmaq" üçün). Artan temperatur və təzyiqin azalması ilə aktivləşmə enerjisi azalır. Temperaturun artması ilə mayelərin özlülüyünün kəskin azalmasının və yüksək təzyiqlərdə artmasının səbəblərindən biri də budur. Təzyiq bir neçə min atmosferə yüksəldikdə, özlülük onlarla və yüzlərlə dəfə artır. Maye halı nəzəriyyəsinin kifayət qədər inkişaf etməməsi səbəbindən mayelərin özlülüyünün ciddi nəzəriyyəsi hələ yaradılmamışdır.

Mayelərin və məhlulların fərdi siniflərinin özlülüyü temperaturdan, təzyiqdən və kimyəvi birləşmə.

Mayelərin özlülüyü onların molekullarının kimyəvi quruluşundan asılıdır. Bir sıra oxşar kimyəvi birləşmələrdə (doymuş karbohidrogenlər, spirtlər, üzvi turşular və s.) özlülük təbii olaraq dəyişir - artan molekulyar çəki ilə artır. Sürtkü yağlarının yüksək özlülüyü onların molekullarında dövrlərin olması ilə izah olunur. Qarışıq zamanı bir-biri ilə reaksiya verməyən müxtəlif özlülüklü iki maye qarışıqda orta özlülükə malikdir. Əgər qarışdıqda əmələ gəlir kimyəvi birləşmə, onda qarışığın özlülüyü orijinal mayelərin özlülüyündən onlarla dəfə çox ola bilər.

Mayelərdə meydana gəlməsi ( dispers sistemlər və ya polimer məhlulları) məkan strukturları, hissəciklərin və ya makromolekulların yapışması nəticəsində əmələ gəlir, özlülüyün kəskin artmasına səbəb olur. "Strukturlaşdırılmış" maye axdıqda, xarici qüvvənin işi yalnız özlülüyünü aradan qaldırmaq üçün deyil, həm də strukturu məhv etmək üçün sərf olunur.

Qazlarda molekullar arasındakı məsafələr molekulyar qüvvələrin təsir radiusundan əhəmiyyətli dərəcədə böyükdür, buna görə də qazların özlülüyü əsasən molekulyar hərəkətlə müəyyən edilir. Bir-birinə nisbətən hərəkət edən qaz təbəqələri arasında davamlı xaotik (istilik) hərəkəti sayəsində molekulların daimi mübadiləsi olur. Molekulların bir təbəqədən bitişik təbəqəyə keçməsi, fərqli sürətlə hərəkət etməsi müəyyən bir impulsun təbəqədən təbəqəyə keçməsinə səbəb olur. Nəticədə yavaş təbəqələr sürətlənir və daha sürətli təbəqələr yavaşlayır. Xarici qüvvə tərəfindən görülən iş F viskoz müqaviməti tarazlayan və sabit axını saxlayan , tamamilə istiliyə çevrilir. Qazın özlülüyü onun sıxlığından (təzyiqindən) asılı deyildir, çünki qaz sıxılan zaman laydan qata hərəkət edən molekulların ümumi sayı artır, lakin hər bir molekul qonşu təbəqəyə daha az dərindən nüfuz edir və daha az impuls ötürür (Maksvell). qanun).

Özlülük maddələrin mühüm fiziki və kimyəvi xarakteristikasıdır. Mayelərin və qazların borularla (neft boru kəmərləri, qaz kəmərləri) vurulması zamanı özlülük dəyəri nəzərə alınmalıdır. Ərinmiş şlakın özlülüyü yüksək soba və ocaq proseslərində çox əhəmiyyətlidir. Ərimiş şüşənin özlülüyü onun istehsal prosesini müəyyən edir. Bir çox hallarda, özlülük məhsulların və ya yarımfabrikatların hazırlığını və ya keyfiyyətini qiymətləndirmək üçün istifadə olunur, çünki özlülük maddənin quruluşu ilə sıx bağlıdır və texnoloji proseslər zamanı materialda baş verən fiziki və kimyəvi dəyişiklikləri əks etdirir. Yağların özlülüyü böyük əhəmiyyət kəsb edir maşın və mexanizmlərin yağlanmasının hesablanması üçün və s.

Özlülüyü ölçmək üçün cihaz deyilir viskozimetr.

Özlülük əmsalı .

Özlülük real mayenin hərəkəti zamanı müşahidə olunan ən mühüm hadisələrdən biridir.

Bütün real mayelər (və qazlar) bu və ya digər dərəcədə özlülük və ya daxili sürtünmə nümayiş etdirir. Əsl maye onun təbəqələri arasında axdıqda sürtünmə qüvvələri yaranır. Bu qüvvələrə daxili sürtünmə və ya özlülük qüvvələri deyilir.

Özlülük bir-birinə nisbətən hərəkət edən maye (və ya qaz) təbəqələri arasındakı sürtünmədir.

Özlülük qüvvələri (daxili sürtünmə) mayenin təmasda olan təbəqələrinə tangensial olaraq yönəldilir və bu təbəqələrin bir-birinə nisbətən hərəkətinə qarşı çıxır. Onlar daha sürətli təbəqəni yavaşlatır və daha yavaş təbəqəni sürətləndirirlər. Özlülüyün iki əsas səbəbi var:

İlk olaraq, müxtəlif sürətlə hərəkət edən bitişik təbəqələrin molekulları arasında qarşılıqlı təsir qüvvələri;

İkincisi, molekulların təbəqədən təbəqəyə keçidi və bununla əlaqədar impulsun ötürülməsi.

Bu səbəblərə görə təbəqələr bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, yavaş təbəqə sürətlənir, sürətli təbəqə yavaşlayır. Mayelərdə birinci səbəb daha aydın ifadə olunur, ikincisi qazlarda.

Daxili sürtünmə qüvvələrini idarə edən nümunələri aydınlaşdırmaq üçün aşağıdakı təcrübəni nəzərdən keçirin. Aralarında maye təbəqəsi olan iki üfüqi lövhə götürək (şək. 9). Üst plitəni sabit sürətlə hərəkətə gətiririk . Bunun üçün lövhəyə güc tətbiq edilməlidir
sürtünmə qüvvəsini aradan qaldırmaq üçün
, maye içərisində hərəkət edərkən boşqabda hərəkət edir. Üst plitə ilə birbaşa bitişik olan maye təbəqəsi nəmlənmə səbəbindən boşqaba yapışır və onunla birlikdə hərəkət edir. Alt boşqaba yapışan maye təbəqəsi onunla istirahətdə saxlanılır,
. Ara təbəqələr elə hərəkət edir ki, hər bir üst təbəqə altında yatandan daha böyük sürətə malikdir. Şəkil 9-dakı oxlar axının “sürət profilini” göstərir. Vektora perpendikulyar ox boyunca , sürət artır. Sürətin ölçülməsi dəyəri ilə xarakterizə olunur .

Böyüklük sürətin dəyişmə istiqaməti boyunca vahid uzunluğa görə sürətin hansı ölçüdə olduğunu göstərir, yəni. sürətin və sürətin özünə perpendikulyar istiqamətdə dəyişmə sürətini müəyyən edir. Qatlar arasındakı sürtünmə bu dəyərdən asılıdır. Böyüklük ilə ölçülür
.

Nyuton kəşf etdi ki, mayenin iki təbəqəsi arasındakı sürtünmə qüvvəsi təbəqələr arasındakı təmas sahəsi ilə düz mütənasibdir. və ölçüsü :

. (13)

Formula (13) özlü sürtünmə üçün Nyuton düsturu adlanır. Proporsionallıq faktoru özlülük əmsalı (daxili sürtünmə) adlanır. (13)-dən aydın olur ki

Sistemdə
Özlülük əmsalı üçün ölçü vahididir

(paskal - saniyə),

SGS sistemində özlülük əmsalı ilə ölçülür
(təbii) və

Nyuton düsturunun (13) ödənildiyi mayelər adlanır Nyutonçu. Belə mayelər üçün özlülük əmsalı yalnız temperaturdan asılıdır. Bioloji mayelər arasında Nyuton mayelərinə qan plazması və limfa daxildir. Bir çox real mayelər üçün (13) əlaqəsi ciddi şəkildə təmin edilmir. Belə mayelər adlanır Nyutonçu olmayan. Onlar üçün özlülük əmsalı temperaturdan, təzyiqdən və bir sıra digər kəmiyyətlərdən asılıdır. Bu mayelərə tam qan kimi böyük, mürəkkəb molekulları olan mayelər daxildir.

Sağlam bir insanın qan viskozitesi
, patoloji ilə dalğalanır, bu da eritrositlərin çökmə sürətinə təsir göstərir. Venöz qanın viskozitesi arterial qandan daha böyükdür.

Daxili sürtünmə I Daxili sürtünmə II Daxili sürtünmə

bərk cisimlərdə, bərk cisimlərin dönməz şəkildə istiliyə çevrilmə xüsusiyyəti mexaniki enerji, onun deformasiyası zamanı bədənə verilir. Gərginlik iki fərqli fenomen qrupu ilə əlaqələndirilir - qeyri-elastiklik və plastik deformasiya.

Qeyri-elastiklik praktiki olaraq qalıq deformasiyanın olmadığı şəraitdə cismin deformasiyaya uğraması zamanı elastikliyin xassələrindən kənara çıxmasıdır. Sonlu bir sürətlə deformasiya edildikdə, bir sapma istilik tarazlığı. Məsələn, materialı qızdırıldıqda genişlənən, eyni dərəcədə qızdırılan nazik boşqab əyildikdə, uzanan liflər soyuyacaq, sıxılmış liflər qızacaq, nəticədə eninə temperatur fərqi, yəni elastik deformasiya istilik tarazlığının pozulmasına səbəb olacaqdır. İstilik keçiriciliyi ilə temperaturun sonrakı bərabərləşdirilməsi elastik enerjinin bir hissəsinin istilik enerjisinə dönməz keçidi ilə müşayiət olunan bir prosesdir. Bu, boşqabın sərbəst əyilmə vibrasiyalarının eksperimental olaraq müşahidə edilən sönümlənməsini - sözdə termoelastik effekti izah edir. Bu pozulmuş tarazlığın bərpası prosesi relaksasiya adlanır (Bax: İstirahət).

Müxtəlif komponentlərin atomlarının vahid paylanması ilə bir ərintinin elastik deformasiyası zamanı ölçülərindəki fərqə görə maddədə atomların yenidən paylanması baş verə bilər. Diffuziya yolu ilə atomların tarazlıq paylanmasının bərpası (Bax: Diffuziya) həm də relaksasiya prosesidir. Qeyri-elastik və ya relaksasiya xassələrinin təzahürləri qeyd olunanlara əlavə olaraq, təmiz metallarda və ərintilərdə elastiklik effekti, elastik histerezis və s.

Elastik cisimdə baş verən deformasiya təkcə ona tətbiq olunan xarici mexaniki qüvvələrdən deyil, həm də cismin temperaturundan, kimyəvi tərkibindən, xarici maqnit və elektrik sahələrindən (maqnito- və elektrostriksiya), dənənin ölçüsündən və s. Bu, hər biri W. t-yə öz töhfəsini verən müxtəlif relaksasiya hadisələrinə gətirib çıxarır. Bədəndə eyni vaxtda bir neçə relaksasiya prosesi baş verirsə, hər biri öz relaksasiya vaxtı ilə xarakterizə edilə bilər (Bax İstirahət) τ mən, onda fərdi relaksasiya proseslərinin bütün relaksasiya vaxtlarının məcmusu verilmiş materialın relaksasiya spektrini təşkil edir ( düyü. ), verilmiş şəraitdə verilmiş materialı xarakterizə etmək; Nümunədəki hər bir struktur dəyişikliyi relaksasiya spektrini dəyişir.

Gərginliyin ölçülməsi üçün aşağıdakı üsullardan istifadə olunur: sərbəst vibrasiyaların sönümlənməsinin öyrənilməsi (uzununa, eninə, burulma, əyilmə); məcburi rəqslər üçün rezonans əyrisinin öyrənilməsi (Bax: Məcburi rəqslər); bir salınım dövründə elastik enerjinin nisbi yayılması. Bərk cisim fizikasının öyrənilməsi bərk cisim fizikasının yeni, sürətlə inkişaf edən sahəsidir və bərk cisimlərdə, xüsusən də müxtəlif mexaniki və istilik müalicələrinə məruz qalmış təmiz metallarda və ərintilərdə baş verən proseslər haqqında mühüm məlumat mənbəyidir.

V. t. plastik deformasiya zamanı. Bərk cismə təsir edən qüvvələr elastik həddi aşarsa və plastik axın baş verərsə, onda axına kvazi-özlü müqavimət haqqında danışmaq olar (özlü maye ilə analoqu). Plastik deformasiya zamanı yüksək gərginlik mexanizmi qeyri-elastiklik zamanı yüksək gərginlik mexanizmindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir (bax: Plastiklik, Sürünmə). Enerjinin yayılması mexanizmlərindəki fərq, 5-7 böyüklük sırası ilə fərqlənən özlülük dəyərlərindəki fərqi də müəyyən edir (plastik axının özlülüyü, 10 13 -10 8 dəyərlərinə çatır). n· san/m 2, həmişə elastik vibrasiyalardan hesablanmış özlülükdən əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir və 10 7-yə bərabərdir. - 10 8 n· san/m 2). Elastik vibrasiyaların amplitüdü artdıqca, plastik qayçı bu vibrasiyaların sönümlənməsində getdikcə daha vacib rol oynamağa başlayır və özlülüyün dəyəri plastik özlülük dəyərlərinə yaxınlaşaraq artır.

Lit.: Novik A.S., Metallarda daxili sürtünmə, kitabda: Metal fizikasında irəliləyişlər. Oturdu. məqalələr, trans. ingilis dilindən, 1-ci hissə, M., 1956; Postnikov V.S., Deformasiyaya məruz qalmış metallarda və ərintilərdə relaksasiya hadisələri, “Uspekhi Fiziçeskix Nauk”, 1954, c. 53, c. 1, səh. 87; ona, Təmiz metalların və ərintilərin daxili sürtünməsinin temperaturdan asılılığı, eyni zamanda, 1958, cild 66, əsr. 1, səh. 43.

Böyük Sovet ensiklopediyası. - M.: Sovet Ensiklopediyası. 1969-1978 .

Digər lüğətlərdə "Daxili sürtünmə" nin nə olduğuna baxın:

1) bərk cisimlərin deformasiya zamanı bədənin aldığı mexaniki enerjini geri dönməz şəkildə udmaq xüsusiyyəti. Daxili sürtünmə, məsələn, sərbəst vibrasiyaların söndürülməsində özünü göstərir.2) Mayelərdə və qazlarda, özlülük kimi ... Böyük ensiklopedik lüğət

DAXİLİ SÜRTÜNÜŞ özlülüklə eynidir... Müasir ensiklopediya

Bərk cisimlərdə bərk cisimlərin xassəsi dönməz şəkildə mexaniki istiliyə çevrilir. deformasiya prosesi zamanı bədənə verilən enerji. V. t. iki fərqli ilə əlaqələndirilir. qeyri-elastiklik və plastiklik hadisələri qrupları. deformasiya. Qeyri-elastiklik ...... ifadə edir. Fiziki ensiklopediya- 1) bərk cisimlərin deformasiyası zamanı bədən tərəfindən alınan mexaniki enerjini geri dönməz şəkildə istiliyə çevirmək xüsusiyyəti. Daxili sürtünmə, məsələn, sərbəst vibrasiyaların söndürülməsində özünü göstərir. 2) Mayelərdə və qazlarda özlülüklə eynidir. * * *…… ensiklopedik lüğət

Daxili sürtünmə Daxili sürtünmə. Materialın salınım gərginliyinin təsiri altında enerjinin istiliyə çevrilməsi. (Mənbə: “Metallar və ərintilər. Kataloq.” Yu.P. Solntsev tərəfindən redaktə edilmişdir; NPO Professional, NPO Mir və Ailə; Sankt-Peterburq ... Metallurgiya terminlərinin lüğəti

Özlülük (daxili sürtünmə) məhlulların axınına səbəb olan xarici qüvvələrə qarşı müqavimətini xarakterizə edən bir xüsusiyyətdir. (Bax: SP 82 101 98. Tikinti məhlullarının hazırlanması və istifadəsi.)

) deformasiya zamanı cismə verilən mexaniki enerji. Daxili sürtünmə, məsələn, sərbəst vibrasiyaların söndürülməsində özünü göstərir. Mayelərdə və qazlarda oxşar proses adətən özlülük adlanır. Bərk cisimlərdə daxili sürtünmə iki fərqli fenomen qrupu ilə əlaqələndirilir - qeyri-elastiklik və plastik deformasiya.

Qeyri-elastiklik praktiki olaraq qalıq deformasiyanın olmadığı şəraitdə cismin deformasiyaya uğraması zamanı elastikliyin xassələrindən kənara çıxmasıdır. Sonlu sürətlə deformasiya edildikdə, bədəndə istilik tarazlığından bir sapma meydana gəlir. Məsələn, materialı qızdırıldıqda genişlənən, eyni dərəcədə qızdırılan nazik boşqab əyildikdə, dartılmış liflər soyuyacaq, sıxılmış liflər qızacaq, nəticədə eninə temperatur fərqi yaranacaq, yəni elastik deformasiya istilik enerjisinin pozulmasına səbəb olacaqdır. tarazlıq. İstilik keçiriciliyi ilə temperaturun sonrakı bərabərləşdirilməsi elastik enerjinin bir hissəsinin istilik enerjisinə dönməz keçidi ilə müşayiət olunan bir prosesdir. Bu, boşqabın sərbəst əyilmə vibrasiyalarının eksperimental olaraq müşahidə edilən sönümlənməsini - sözdə termoelastik effekti izah edir. Bu pozulmuş tarazlığın bərpası prosesi relaksasiya adlanır.

Müxtəlif komponentlərin atomlarının vahid paylanması ilə bir ərintinin elastik deformasiyası zamanı ölçülərindəki fərqə görə maddədə atomların yenidən paylanması baş verə bilər. Diffuziya yolu ilə atomların tarazlıq paylanmasının bərpası da relaksasiya prosesidir. Qeyri-elastik və ya relaksasiya xassələrinin təzahürləri həm də təmiz metallarda və ərintilərdə, elastik histerezdə elastik effektlərdir.

Elastik cisimdə baş verən deformasiya təkcə ona tətbiq olunan xarici mexaniki qüvvələrdən deyil, həm də cismin temperaturundan, kimyəvi tərkibindən, xarici maqnit və elektrik sahələrindən (maqnit striksiya və elektrostriksiya) və dənəcik ölçüsündən asılıdır. Bu, hər biri daxili sürtünməyə öz töhfəsini verən müxtəlif istirahət hadisələrinə səbəb olur. Bədəndə eyni vaxtda bir neçə relaksasiya prosesi baş verirsə, onların hər biri özünəməxsus relaksasiya vaxtı ilə xarakterizə oluna bilər, onda fərdi relaksasiya proseslərinin bütün relaksasiya vaxtlarının məcmusu verilmiş materialın relaksasiya spektrini təşkil edir; Nümunədəki hər bir struktur dəyişikliyi relaksasiya spektrini dəyişir.

Daxili sürtünmənin ölçülməsi üçün aşağıdakı üsullardan istifadə olunur: sərbəst vibrasiyaların sönümlənməsinin öyrənilməsi (uzununa, eninə, burulma, əyilmə); məcburi rəqslər üçün rezonans əyrisinin öyrənilməsi; bir salınım dövründə elastik enerjinin nisbi yayılması. Bərk cisimlərin daxili sürtünməsinin tədqiqi bərk cisim fizikasının bir sahəsidir və bərk cisimlərdə, xüsusən də mexaniki və termik emallara məruz qalan təmiz metallarda və ərintilərdə baş verən proseslər haqqında məlumat mənbəyidir.
Bərk cismə təsir edən qüvvələr elastik həddi aşarsa və plastik axın baş verərsə, onda axına kvazi-özlü müqavimət haqqında danışmaq olar (özlü maye ilə analoqu). Plastik deformasiya zamanı daxili sürtünmə mexanizmi qeyri-elastiklik zamanı daxili sürtünmə mexanizmindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Enerjinin yayılması mexanizmlərindəki fərq, 5-7 böyüklük sırası ilə fərqlənən özlülük dəyərlərindəki fərqi müəyyən edir. Elastik vibrasiyaların amplitüdü artdıqca, plastik qayçı bu vibrasiyaların sönümlənməsində böyük rol oynamağa başlayır və özlülük dəyəri plastik özlülük dəyərlərinə yaxınlaşaraq artır.

Özlülük(daxili sürtünmə) ( İngilis dili. özlülük) maye cisimlərinin (maye və qazların) bir hissəsinin digərinə nisbətən hərəkətinə müqavimət göstərmək xüsusiyyəti olan ötürmə hadisələrindən biridir. Mayelərdə və qazlarda daxili sürtünmə mexanizmi ondan ibarətdir ki, xaotik şəkildə hərəkət edən molekullar impulsu bir təbəqədən digərinə ötürür, bu da sürətlərin bərabərləşməsinə səbəb olur - bu, sürtünmə qüvvəsinin tətbiqi ilə təsvir olunur. Bərk maddələrin özlülüyü bir sıra spesifik xüsusiyyətlərə malikdir və adətən ayrıca nəzərdən keçirilir. Özlü axının əsas qanunu İ.Nyuton (1687) tərəfindən müəyyən edilmişdir: Mayelərə tətbiq edildikdə, özlülük fərqləndirilir:

Dinamik (mütləq) özlülük µ – birincidən vahid məsafədə yerləşən başqa bir düz səthə nisbətən vahid sürətlə hərəkət edən düz səthin vahid sahəsinə təsir edən qüvvə. SI sistemində dinamik özlülük kimi ifadə edilir Pa×s(paskal saniyə), qeyri-sistem vahidi P (poise).
Kinematik özlülük ν – dinamik özlülük nisbəti µ maye sıxlığına ρ .

ν= µ / ρ ,

ν , m 2 /s – kinematik özlülük;
μ , Pa×s – dinamik özlülük;
ρ , kq/m 3 – mayenin sıxlığı.

Özlü sürtünmə qüvvəsi

Bu, mayenin və ya qazın hissələrinin bir-birinə nisbətən hərəkətinə mane olan tangensial qüvvələrin meydana gəlməsi hadisəsidir. İki bərk cisim arasında yağlama əvəz edir quru sürtünmə sürüşmə maye və ya qaz təbəqələrinin bir-birinə nisbətən sürüşmə sürtünməsidir. Mühitdəki hissəciklərin sürəti bir cismin sürətindən digər cismin sürətinə rəvan dəyişir.

Özlü sürtünmə qüvvəsi nisbi hərəkətin sürəti ilə mütənasibdir V cisimlər, sahəyə mütənasibdir S və təyyarələr arasındakı məsafəyə tərs mütənasibdir h.

F=-V S / h,

Maye və ya qazın növündən asılı olaraq mütənasiblik əmsalı deyilir dinamik özlülük əmsalı. Özlü sürtünmə qüvvələrinin təbiəti ilə bağlı ən vacib şey odur ki, hər hansı bir qüvvənin varlığında, nə qədər kiçik olursa olsun, cisimlər hərəkət etməyə başlayacaq, yəni heç bir şey yoxdur. statik sürtünmə. Qüvvələrdəki keyfiyyətcə əhəmiyyətli fərq viskoz sürtünmə-dan quru sürtünmə

Əgər hərəkət edən cisim tamamilə özlü bir mühitə batırılıbsa və cisimdən mühitin sərhədlərinə qədər olan məsafələr cismin özünün ölçülərindən qat-qat böyükdürsə, bu halda sürtünmə və ya sürtünmədən danışırıq. orta müqavimət. Bu halda, hərəkət edən cismə birbaşa bitişik olan mühitin (maye və ya qaz) bölmələri cismin özü ilə eyni sürətlə hərəkət edir və bədəndən uzaqlaşdıqca, mühitin müvafiq hissələrinin sürəti azalır, olur. sonsuzluqda sıfır.

Mühitin müqavimət qüvvəsi aşağıdakılardan asılıdır:

onun viskozitesi
bədən forması üzrə
mühitə nisbətən bədənin hərəkət sürəti haqqında.

Məsələn, top özlü mayedə yavaş hərəkət etdikdə, sürtünmə qüvvəsini Stokes düsturundan istifadə etməklə tapmaq olar:

F=-6 R V,

Özlü sürtünmə qüvvələri ilə keyfiyyətcə əhəmiyyətli fərq var quru sürtünmə, digər şeylər arasında, yalnız viskoz sürtünmə və ixtiyari olaraq kiçik bir xarici qüvvənin mövcudluğunda bir cismin mütləq hərəkət etməyə başlayacağı, yəni viskoz sürtünmə üçün statik sürtünmə yoxdur və əksinə - yalnız viskoz sürtünmənin təsiri altında , başlanğıcda hərəkət edən bir cisim heç vaxt (Brownian hərəkətini laqeyd edən makroskopik yaxınlaşma çərçivəsində) tamamilə dayanmayacaq, baxmayaraq ki, hərəkət qeyri-müəyyən müddətə yavaşlayacaq.

Qazın özlülüyü

Qazların özlülüyü (daxili sürtünmə hadisəsi) bir-birinə paralel və müxtəlif sürətlə hərəkət edən qaz təbəqələri arasında sürtünmə qüvvələrinin meydana gəlməsidir. Qazların özlülüyü temperaturun artması ilə artır

Qazın iki qatının qarşılıqlı təsiri impulsun bir təbəqədən digərinə ötürüldüyü proses hesab olunur. Qazın iki təbəqəsi arasında vahid sahəyə düşən sürtünmə qüvvəsi, vahid sahədən laydan təbəqəyə saniyədə ötürülən impulsa bərabərdir, Nyuton qanunu ilə müəyyən edilir:

τ=-η dν / dz

Harada:
dν/dz- qaz laylarının hərəkət istiqamətinə perpendikulyar istiqamətdə sürət qradiyenti.
Mənfi işarə impulsun sürətin azalması istiqamətində ötürüldüyünü göstərir.
η - dinamik özlülük.

η= 1/3 ρ(ν) λ, burada:

ρ - qaz sıxlığı,
(ν) - molekulların arifmetik orta sürəti
λ - molekulların orta sərbəst yolu.

Bəzi qazların özlülüyü (0°C-də)

Maye viskozitesi

Maye viskozitesi- bu, yalnız maye hərəkət etdikdə özünü göstərən və istirahətdə olan mayelərə təsir etməyən xüsusiyyətdir. Mayelərdəki özlü sürtünmə bərk cisimlərin sürtünmə qanunundan əsaslı şəkildə fərqli olan sürtünmə qanununa tabe olur, çünki sürtünmə sahəsindən və mayenin hərəkət sürətindən asılıdır.
Özlülük– mayenin təbəqələrinin nisbi kəsilməsinə müqavimət göstərmək xüsusiyyəti. Özlülük, maye təbəqələrinin nisbi hərəkəti ilə onların təmas səthlərində daxili sürtünmə qüvvələri və ya özlü qüvvələr adlanan kəsmə müqavimət qüvvələrinin meydana çıxması ilə özünü göstərir. Müxtəlif maye təbəqələrinin sürətlərinin axının en kəsiyi üzrə necə paylandığını nəzərə alsaq, asanlıqla görə bilərik ki, axının divarlarından nə qədər uzaq olsa, hissəciklərin hərəkət sürəti bir o qədər çox olur. Axının divarlarında mayenin sürəti sıfırdır. Bu, reaktiv axını modelinin təsviri ilə təsvir edilmişdir.

Yavaş-yavaş hərəkət edən maye təbəqəsi daha sürətli hərəkət edən bitişik maye qatını "tormozlayır" və əksinə, daha yüksək sürətlə hərəkət edən təbəqə daha aşağı sürətlə hərəkət edən təbəqə boyunca sürükləyir (çəkir). Daxili sürtünmə qüvvələri hərəkət edən təbəqələr arasında molekullararası bağların olması səbəbindən yaranır. Biz mayenin bitişik təbəqələri arasında müəyyən bir sahə seçsək S, onda Nyutonun fərziyyəsinə görə:

F=μ S (du / dy),

μ - özlü sürtünmə əmsalı;
S- sürtünmə sahəsi;
du/dy- sürət qradiyenti

Böyüklük μ bu ifadədədir dinamik özlülük əmsalı, bərabərdir:

μ= F / S 1 / du / dy , μ= τ 1/du/gün,

τ – mayedə tangensial gərginlik (mayenin növündən asılı olaraq).

Özlü sürtünmə əmsalının fiziki mənası- vahid sürət qradiyenti ilə vahid səthdə inkişaf edən sürtünmə qüvvəsinə bərabər olan ədəd.

Praktikada daha tez-tez istifadə olunur kinematik özlülük əmsalı, ölçüsündə qüvvə təyinatı olmadığı üçün belə adlanır. Bu əmsal mayenin dinamik özlülük əmsalının onun sıxlığına nisbətidir:

ν= μ / ρ ,

Özlü sürtünmə əmsalının vahidləri:

N·s/m 2;
kqf s/m 2
Pz (Poiseuille) 1(Pz)=0,1(N s/m 2).

Maye Özlülük Xüsusiyyətinin Təhlili

Mayelərin düşməsi üçün özlülük temperaturdan asılıdır t və təzyiq R, lakin sonuncu asılılıq yalnız bir neçə onlarla MPa sırası ilə təzyiqdə böyük dəyişikliklərlə ortaya çıxır.

Dinamik özlülük əmsalının temperaturdan asılılığı formanın düsturu ilə ifadə edilir:

μ t =μ 0 e -k t (T-T 0),

μt - verilmiş temperaturda dinamik özlülük əmsalı;
μ 0 - məlum temperaturda dinamik özlülük əmsalı;
T - təyin edilmiş temperatur;
T 0 - dəyərin ölçüldüyü temperatur μ 0 ;
e

Dinamik özlülüyün nisbi əmsalının təzyiqdən asılılığı düsturla təsvir edilir:

μ р =μ 0 e -k р (Р-Р 0),

μ R - müəyyən bir təzyiqdə dinamik özlülük əmsalı,
μ 0 - məlum təzyiqdə dinamik özlülük əmsalı (ən çox normal şəraitdə),
R - təzyiqi təyin etmək;
P 0 - dəyərin ölçüldüyü təzyiq μ 0 ;
e – natural loqarifmin əsası 2,718282-ə bərabərdir.

Bir mayenin özlülüyünə təzyiqin təsiri yalnız yüksək təzyiqlərdə görünür.

Nyuton və qeyri Nyuton mayeləri

Nyuton mayeləri, özlülüyü deformasiya sürətindən asılı olmayan mayelərdir. Nyuton mayesi üçün Navier-Stokes tənliyində yuxarıda göstərilənlərə bənzər bir özlülük qanunu var (əslində Nyuton qanununun və ya Navier qanununun ümumiləşdirilməsi).