Hangi işleme iç sürtünme veya viskozite denir. İç sürtünme olgusu (viskozite)

İdeal sıvı yani sürtünme olmadan hareket eden bir sıvı soyut bir kavramdır. Tüm gerçek sıvılar ve gazlar az ya da çok viskozite ya da iç sürtünme sergiler. Viskozite (iç sürtünme), difüzyon ve termal iletkenlik ile birlikte bir aktarım olgusudur ve yalnızca hareketli sıvılarda ve gazlarda gözlemlenir. Viskozite, bir sıvı veya gazda meydana gelen hareketin, kendisine neden olan sebeplerin sona ermesinden sonra yavaş yavaş durmasıyla kendini gösterir.

Viskozite(iç sürtünme) transfer fenomenlerinden biridir, akışkan cisimlerin (sıvılar ve gazlar) bir kısmının diğerine göre hareketine direnme özelliğidir. Sonuç olarak bu hareket için harcanan enerji ısı şeklinde dağılır.

Sıvılarda ve gazlarda iç sürtünmenin mekanizması düzensiz hareket eden moleküllerdir. dürtü taşımak bir katmandan diğerine, bu da hızların eşitlenmesine yol açar - bu, bir sürtünme kuvvetinin eklenmesiyle tanımlanır. Viskozite katılar bir dizi spesifik özelliğe sahiptir ve genellikle ayrı olarak değerlendirilir.

Moleküller arasındaki mesafelerin gazlara göre çok daha küçük olduğu sıvılarda viskozite, öncelikle moleküllerin hareketliliğini sınırlayan moleküller arası etkileşimlerden kaynaklanmaktadır. Bir sıvıda, bir molekül bitişik bir katmana ancak molekülün oraya atlaması için yeterli bir boşluk oluştuğunda nüfuz edebilir. Viskoz akışın sözde aktivasyon enerjisi, bir boşluk oluşturmak (sıvıyı "gevşetmek" için) tüketilir. Aktivasyon enerjisi artan sıcaklık ve azalan basınçla azalır. Artan sıcaklıkla sıvıların viskozitesinin keskin bir şekilde azalmasının ve yüksek basınçlarda artmasının nedenlerinden biri de budur. Basınç birkaç bin atmosfere çıktığında viskozite onlarca, yüzlerce kat artar. Sıvı hal teorisinin yetersiz gelişmesi nedeniyle sıvıların viskozitesine ilişkin kesin bir teori henüz oluşturulmamıştır.

Bireysel sıvı ve çözelti sınıflarının viskozitesi sıcaklığa, basınca ve kimyasal bileşim.

Sıvıların viskozitesi moleküllerinin kimyasal yapısına bağlıdır. Bir dizi benzer kimyasal bileşikte (doymuş hidrokarbonlar, alkoller, organik asitler vb.), viskozite doğal olarak değişir - artan moleküler ağırlıkla birlikte artar. Yağlama yağlarının yüksek viskozitesi, moleküllerindeki döngülerin varlığıyla açıklanmaktadır. Karıştırıldığında birbirleriyle reaksiyona girmeyen farklı viskozitelerdeki iki sıvı, karışımda ortalama bir viskoziteye sahiptir. Karıştırıldığında oluşursa kimyasal bileşik bu durumda karışımın viskozitesi, orijinal sıvıların viskozitesinden onlarca kat daha fazla olabilir.

Sıvılarda meydana gelmesi ( dağınık sistemler veya polimer çözeltileri) mekansal yapılar Partiküllerin veya makromoleküllerin yapışmasıyla oluşan viskozitede keskin bir artışa neden olur. "Yapılandırılmış" bir sıvı aktığında, dış kuvvetin işi yalnızca viskozitenin üstesinden gelmek için değil, aynı zamanda yapıyı tahrip etmek için de harcanır.

Gazlarda moleküller arasındaki mesafeler moleküler kuvvetlerin etki yarıçapından önemli ölçüde daha büyüktür, bu nedenle gazların viskozitesi esas olarak moleküler hareketle belirlenir. Birbirine göre hareket eden gaz katmanları arasında sürekli kaotik (termal) hareket nedeniyle sürekli bir molekül alışverişi vardır. Moleküllerin bir katmandan diğerine farklı hızlarda hareket ederek geçişi, belirli bir momentumun katmandan katmana aktarılmasına yol açar. Sonuç olarak yavaş katmanlar hızlanır, hızlı katmanlar ise yavaşlar. Dış kuvvetin yaptığı iş F Viskoz direnci dengeleyen ve akışın sabit kalmasını sağlayan ısı tamamen ısıya dönüşür. Bir gazın viskozitesi yoğunluğuna (basıncına) bağlı değildir, çünkü gaz sıkıştırıldığında katmandan katmana hareket eden toplam molekül sayısı artar, ancak her molekül bitişik katmana daha az derinlemesine nüfuz eder ve daha az momentum aktarır (Maxwell's) kanun).

Viskozite, maddelerin önemli bir fiziksel ve kimyasal özelliğidir. Sıvıları ve gazları borulardan (petrol boru hatları, gaz boru hatları) pompalarken viskozite değeri dikkate alınmalıdır. Erimiş cürufun viskozitesi yüksek fırın ve açık ocak proseslerinde çok önemlidir. Erimiş camın viskozitesi üretim sürecini belirler. Çoğu durumda, viskozite, maddenin yapısıyla yakından ilişkili olduğundan ve teknolojik işlemler sırasında malzemede meydana gelen fiziksel ve kimyasal değişiklikleri yansıttığından, ürünlerin veya üretim yarı ürünlerinin hazırlığını veya kalitesini yargılamak için kullanılır. Yağların viskozitesi büyük önem makinelerin ve mekanizmaların vb. yağlanmasını hesaplamak için.

Viskoziteyi ölçen cihaza denir viskozimetre.

Viskozite katsayısı .

Viskozite, gerçek bir akışkanın hareketi sırasında gözlenen en önemli olgulardan biridir.

Tüm gerçek sıvılar (ve gazlar) bir dereceye kadar viskozite veya iç sürtünme gösterir. Gerçek bir sıvı katmanları arasında aktığında sürtünme kuvvetleri ortaya çıkar. Bu kuvvetlere iç sürtünme veya viskozite kuvvetleri denir.

Viskozite, birbirine göre hareket eden sıvı (veya gaz) katmanları arasındaki sürtünmedir.

Viskozite kuvvetleri (iç sürtünme), temas eden sıvı katmanlarına teğetsel olarak yönlendirilir ve bu katmanların birbirine göre hareketine karşı koyar. Daha hızlı olan katmanı yavaşlatırlar ve daha yavaş olan katmanı hızlandırırlar. Viskozitenin iki ana nedeni vardır:

İlk önce, farklı hızlarda hareket eden bitişik katmanların molekülleri arasındaki etkileşim kuvvetleri;

İkincisi, Moleküllerin katmandan katmana geçişi ve buna bağlı momentum aktarımı.

Bu nedenlerden dolayı katmanlar birbirleriyle etkileşime girer, yavaş katman hızlanır, hızlı katman yavaşlar. Sıvılarda birinci neden daha açık bir şekilde ifade edilirken, gazlarda ikincisi daha açık bir şekilde ifade edilir.

İç sürtünme kuvvetlerini yöneten modelleri açıklığa kavuşturmak için aşağıdaki deneyi düşünün. Aralarında bir sıvı tabakası bulunan iki yatay plakayı alalım (Şek. 9). Üst plakayı sabit bir hızda hareket ettiriyoruz . Bunu yapmak için plakaya kuvvet uygulanmalıdır.
sürtünme kuvvetini yenmek için
sıvı içinde hareket ettikçe plakaya etki eder. Islanma nedeniyle doğrudan üst plakaya bitişik olan sıvı tabakası plakaya yapışır ve onunla birlikte hareket eder. Alt plakaya yapışan sıvı tabakası onunla birlikte hareketsiz tutulur,
. Ara katmanlar, üstteki katmanların her biri, altındaki katmandan daha yüksek bir hıza sahip olacak şekilde hareket eder. Şekil 9'daki oklar akışın "hız profilini" göstermektedir. Vektöre dik eksen boyunca , hız artar. Hız ölçümü değerle karakterize edilir .

Büyüklük Hızın değişim yönü boyunca birim uzunluk başına hangi hız ölçümünün olduğunu gösterir, yani. hızdaki değişimin hızını ve hızın kendisine dik yönünü belirler. Katmanlar arasındaki sürtünme bu değere bağlıdır. Büyüklük ölçülen
.

Newton, iki sıvı tabakası arasındaki sürtünme kuvvetinin, tabakalar arasındaki temas alanıyla doğru orantılı olduğunu keşfetti. ve boyut :

. (13)

Formül (13)'e Newton'un viskoz sürtünme formülü denir. Orantılılık faktörü viskozite katsayısı (iç sürtünme) olarak adlandırılır. (13)'ten açıkça görülüyor ki

Sistemde
Viskozite katsayısının ölçü birimi

(pascal - saniye),

SGS sisteminde viskozite katsayısı şu şekilde ölçülür:
(dengeler) ve

Newton formülü (13) karşılanan sıvılara denir Newtoncu. Bu tür sıvılar için viskozite katsayısı yalnızca sıcaklığa bağlıdır. Biyolojik sıvılar arasında Newton sıvıları arasında kan plazması ve lenf bulunur. Birçok gerçek sıvı için bağıntı (13) tam olarak sağlanmamaktadır. Bu tür sıvılara denir Newtonyen olmayan. Onlar için viskozite katsayısı sıcaklığa, basınca ve diğer birçok niceliğe bağlıdır. Bu sıvılar, tam kan gibi büyük, karmaşık moleküllere sahip sıvıları içerir.

Sağlıklı bir kişinin kan viskozitesi
, eritrosit sedimantasyon hızını etkileyen patoloji dalgalanmaları ile. Venöz kanın viskozitesi arteriyel kandan daha fazladır.

İç sürtünme BEN İç sürtünme II İç sürtünme

katılarda, katıların geri dönülemez şekilde ısıya dönüşme özelliği mekanik enerji, deformasyon sırasında vücuda verilir. Gerilim iki farklı olgu grubuyla ilişkilidir: elastikiyetsizlik ve plastik deformasyon.

Esneklik, pratikte artık deformasyonun olmadığı koşullar altında bir gövde deforme olduğunda esneklik özelliklerinden sapmadır. Sonlu bir hızda deforme olduğunda, Termal denge. Örneğin, malzemesi ısıtıldığında genişleyen, eşit şekilde ısıtılmış ince bir plakayı bükerken, gerilmiş lifler soğuyacak, sıkıştırılmış lifler ısınacak, bu da enine bir sıcaklık farkına neden olacaktır, yani. elastik deformasyon, termal dengenin ihlaline neden olacaktır. Termal iletim yoluyla daha sonra sıcaklık eşitlemesi, elastik enerjinin bir kısmının termal enerjiye geri dönüşü olmayan geçişinin eşlik ettiği bir süreçtir. Bu, Termoelastik etki olarak adlandırılan, plakanın serbest bükülme titreşimlerinin deneysel olarak gözlemlenen sönümlemesini açıklar. Bozulan dengeyi yeniden sağlamaya yönelik bu sürece gevşeme denir (Bkz. Gevşeme).

Çeşitli bileşenlerin atomlarının eşit dağılımına sahip bir alaşımın elastik deformasyonu sırasında, boyutlarındaki farklılık nedeniyle maddedeki atomların yeniden dağılımı meydana gelebilir. Difüzyon yoluyla atomların denge dağılımının yeniden sağlanması (Bkz. Difüzyon) aynı zamanda bir gevşeme sürecidir. Bahsedilenlere ek olarak elastik olmayan veya gevşeme özelliklerinin tezahürleri, saf metallerde ve alaşımlarda elastik sonradan etki, elastik histerezis vb.'dir.

Elastik bir gövdede meydana gelen deformasyon, yalnızca kendisine uygulanan dış mekanik kuvvetlere değil, aynı zamanda gövdenin sıcaklığına, kimyasal bileşimine, dış manyetik ve elektrik alanlarına (manyeto ve elektrostriksiyon), tane boyutuna vb. de bağlıdır. Bu, her biri W. t'ye kendi katkısını yapan çeşitli gevşeme olaylarına yol açar. Vücutta aynı anda her biri kendi gevşeme süresiyle karakterize edilebilen birkaç gevşeme süreci meydana gelirse (Bkz. Gevşeme) τ Ben, o zaman bireysel gevşeme süreçlerinin tüm gevşeme zamanlarının toplamı, belirli bir malzemenin gevşeme spektrumunu oluşturur ( pirinç. ), belirli bir malzemeyi belirli koşullar altında karakterize etmek; Numunedeki her yapısal değişiklik gevşeme spektrumunu değiştirir.

Gerilimi ölçmek için aşağıdaki yöntemler kullanılır: serbest titreşimlerin sönümlenmesinin incelenmesi (boyuna, enine, burulma, bükülme); zorlanmış salınımlar için rezonans eğrisinin incelenmesi (bkz. Zorlanmış salınımlar); bir salınım periyodu sırasında elastik enerjinin göreceli dağılımı. Katı hal fiziği çalışması, katı hal fiziğinin yeni ve hızla gelişen bir alanıdır ve katılarda, özellikle de çeşitli mekanik ve termal işlemlere tabi tutulmuş saf metaller ve alaşımlarda meydana gelen işlemler hakkında önemli bir bilgi kaynağıdır.

V. t. plastik deformasyon sırasında. Katı bir cisme etki eden kuvvetler elastik sınırı aşarsa ve plastik akış meydana gelirse, o zaman akışa karşı yarı viskoz dirençten (viskoz bir akışkana benzeterek) bahsedebiliriz. Plastik deformasyon sırasındaki yüksek gerilim mekanizması, elastikiyetsizlik sırasındaki yüksek gerilim mekanizmasından önemli ölçüde farklıdır (bkz. Plastisite, Sürünme). Enerji dağıtım mekanizmalarındaki farklılık aynı zamanda 5-7 büyüklük sırasına göre farklılık gösteren viskozite değerlerindeki farkı da belirler (plastik akış viskozitesi, 10 13 -10 8 değerlerine ulaşır) N· sn/m 2, her zaman elastik titreşimlerden hesaplanan viskoziteden önemli ölçüde daha yüksektir ve 10 7'ye eşittir - 10 8 N· sn/m 2). Elastik titreşimlerin genliği arttıkça plastik makaslar bu titreşimlerin sönümlenmesinde giderek daha önemli bir rol oynamaya başlar ve viskozite değeri artarak plastik viskozite değerlerine yaklaşır.

Aydınlatılmış.: Novik A.S., Metallerde iç sürtünme, kitapta: Metal fiziğindeki ilerlemeler. Doygunluk. makaleler, çev. İngilizce'den, bölüm 1, M., 1956; Postnikov V.S., Deformasyona maruz kalan metallerde ve alaşımlarda gevşeme olayları, “Uspekhi Fizicheskikh Nauk”, 1954, v. 53, v. 1, s. 87; Onu, Saf metallerin ve alaşımların iç sürtünmesinin sıcaklığa bağlılığı, age, 1958, cilt 66, yüzyıl. 1, s. 43.

Büyük Sovyet ansiklopedisi. - M .: Sovyet Ansiklopedisi. 1969-1978 .

Diğer sözlüklerde “İç sürtünmenin” ne olduğunu görün:

1) katıların, deformasyon sırasında vücut tarafından alınan mekanik enerjiyi geri dönüşü olmayan bir şekilde absorbe etme özelliği. İç sürtünme, örneğin serbest titreşimlerin sönümlenmesinde kendini gösterir.2) Sıvılarda ve gazlarda viskozite ile aynıdır ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

İÇ SÜRTÜNME viskozite ile aynıdır. Modern ansiklopedi

Katılarda, katıların özelliği geri dönülemez bir şekilde mekanik ısıya dönüştürülür. Deformasyon süreci sırasında bir cisme verilen enerji. V. t. iki farklı ile ilişkilidir. Esneklik ve esneklik olgusu grupları. deformasyon. Esneklik, temsil eder... ... Fiziksel ansiklopedi- 1) katıların, deformasyon sırasında vücut tarafından alınan mekanik enerjiyi ısıya geri dönülemez şekilde dönüştürme özelliği. İç sürtünme, örneğin serbest titreşimlerin sönümlenmesinde kendini gösterir. 2) Sıvılarda ve gazlarda viskozite aynıdır. * * *… … ansiklopedik sözlük

İç sürtünme İç sürtünme. Bir malzemenin salınım geriliminin etkisi altında enerjinin ısıya dönüşümü. (Kaynak: “Metaller ve alaşımlar. Rehber.” Düzenleyen: Yu.P. Solntsev; NPO Professional, NPO Mir and Family; St. Petersburg ... Metalurji terimleri sözlüğü

Viskozite (iç sürtünme), akışlarına neden olan dış kuvvetlere karşı direnci karakterize eden çözümlerin bir özelliğidir. (Bakınız: SP 82 101 98. İnşaat harçlarının hazırlanması ve kullanımı.)

) deformasyon sırasında bir cisme verilen mekanik enerji. İç sürtünme, örneğin serbest titreşimlerin sönümlenmesinde kendini gösterir. Sıvılarda ve gazlarda benzer bir işleme genellikle viskozite denir. Katılardaki iç sürtünme iki farklı olgu grubuyla ilişkilidir: elastik olmama ve plastik deformasyon.

Esneklik, pratikte artık deformasyonun olmadığı koşullar altında bir gövde deforme olduğunda esneklik özelliklerinden sapmadır. Sonlu bir oranda deforme olduğunda vücutta termal dengeden sapma meydana gelir. Örneğin, malzemesi ısıtıldığında genişleyen, eşit şekilde ısıtılmış ince bir plakayı bükerken, gerilmiş lifler soğuyacak, sıkıştırılmış lifler ısınacak, bu da enine bir sıcaklık farkına neden olacak, yani elastik deformasyon termal ihlaline neden olacaktır. denge. Termal iletim yoluyla daha sonra sıcaklık eşitlemesi, elastik enerjinin bir kısmının termal enerjiye geri dönüşü olmayan geçişinin eşlik ettiği bir süreçtir. Bu, termoelastik etki olarak adlandırılan, plakanın serbest bükülme titreşimlerinin deneysel olarak gözlemlenen sönümlemesini açıklar. Bozulan dengeyi yeniden sağlamaya yönelik bu sürece gevşeme denir.

Çeşitli bileşenlerin atomlarının eşit dağılımına sahip bir alaşımın elastik deformasyonu sırasında, boyutlarındaki farklılık nedeniyle maddedeki atomların yeniden dağılımı meydana gelebilir. Difüzyon yoluyla atomların denge dağılımının yeniden sağlanması da bir gevşeme sürecidir. Elastik olmayan veya gevşeme özelliklerinin tezahürleri aynı zamanda saf metallerde ve alaşımlarda elastiklik sonrası etkilerdir, elastik histerezistir.

Elastik bir cisimde meydana gelen deformasyon, yalnızca kendisine uygulanan dış mekanik kuvvetlere değil, aynı zamanda cismin sıcaklığına, kimyasal bileşimine, dış manyetik ve elektrik alanlarına (manyetostriksiyon ve elektrostriksiyon) ve tane boyutuna da bağlıdır. Bu, her biri iç sürtünmeye kendi katkısını yapan çeşitli gevşeme olaylarına yol açar. Vücutta her biri kendi gevşeme süresiyle karakterize edilebilen birden fazla gevşeme süreci eş zamanlı olarak meydana gelirse, bireysel gevşeme süreçlerinin tüm gevşeme zamanlarının toplamı, belirli bir malzemenin gevşeme spektrumunu oluşturur; Numunedeki her yapısal değişiklik gevşeme spektrumunu değiştirir.

İç sürtünmeyi ölçmek için aşağıdaki yöntemler kullanılır: serbest titreşimlerin sönümlenmesinin incelenmesi (boyuna, enine, burulma, bükülme); zorlanmış salınımlar için rezonans eğrisinin incelenmesi; bir salınım periyodu sırasında elastik enerjinin göreceli dağılımı. Katıların iç sürtünmesinin incelenmesi, katı hal fiziğinin bir alanıdır ve katılarda, özellikle de mekanik ve termal işlemlere tabi tutulan saf metaller ve alaşımlarda meydana gelen işlemler hakkında bir bilgi kaynağıdır.
Katı bir cisme etki eden kuvvetler elastik sınırı aşarsa ve plastik akış meydana gelirse, o zaman akışa karşı yarı viskoz dirençten (viskoz bir akışkana benzeterek) bahsedebiliriz. Plastik deformasyon sırasındaki iç sürtünme mekanizması, elastik olmama sırasındaki iç sürtünme mekanizmasından önemli ölçüde farklıdır. Enerji dağıtım mekanizmalarındaki fark, 5-7 büyüklük sırasına göre farklılık gösteren viskozite değerlerindeki farkı belirler. Elastik titreşimlerin genliği arttıkça plastik makaslar bu titreşimlerin sönümlenmesinde büyük rol oynamaya başlar ve viskozite değeri artarak plastik viskozite değerlerine yaklaşır.

Viskozite(iç sürtünme) ( İngilizce. viskozite) transfer fenomenlerinden biridir, akışkan cisimlerin (sıvılar ve gazlar) bir kısmının diğerine göre hareketine direnme özelliğidir. Sıvılarda ve gazlarda iç sürtünme mekanizması, kaotik olarak hareket eden moleküllerin momentumu bir katmandan diğerine aktarmasıdır, bu da hızların eşitlenmesine yol açar - bu, bir sürtünme kuvvetinin eklenmesiyle tanımlanır. Katıların viskozitesinin bir takım spesifik özellikleri vardır ve genellikle ayrı ayrı ele alınır. Viskoz akışın temel yasası I. Newton (1687) tarafından oluşturulmuştur: Sıvılara uygulandığında viskozite ayırt edilir:

• Dinamik (mutlak) viskozite µ - birinciden birim uzaklıkta bulunan başka bir düz yüzeye göre birim hızda hareket eden düz bir yüzeyin birim alanına etki eden kuvvet. SI sisteminde dinamik viskozite şu şekilde ifade edilir: Pa×s(pascal saniye), sistem dışı birim P (denge).
• Kinematik viskozite ν – dinamik viskozite oranı µ sıvı yoğunluğuna ρ .

ν= µ / ρ ,

• ν , m2 /s – kinematik viskozite;
• μ , Pa×s – dinamik viskozite;
• ρ , kg/m3 – sıvı yoğunluğu.

Viskoz sürtünme kuvveti

Bu, bir sıvı veya gazın parçalarının birbirine göre hareketini önleyen teğetsel kuvvetlerin ortaya çıkması olgusudur. İki katı gövde arasındaki yağlama yerini alır kuru sürtünme kayma, sıvı veya gaz katmanlarının birbirine göre kayma sürtünmesidir. Ortamdaki parçacıkların hızı, bir cismin hızından başka bir cismin hızına doğru düzgün bir şekilde değişir.

Viskoz sürtünme kuvveti bağıl hareketin hızıyla orantılıdır V alanla orantılı cisimler S ve düzlemler arasındaki mesafeyle ters orantılıdır H.

F=-V S/h,

Sıvı veya gazın türüne bağlı olarak orantı katsayısına denir. dinamik viskozite katsayısı. Viskoz sürtünme kuvvetlerinin doğasıyla ilgili en önemli şey, herhangi bir kuvvetin varlığında, ne kadar küçük olursa olsun, cisimlerin hareket etmeye başlaması, yani herhangi bir kuvvetin olmamasıdır. statik sürtünme. Kuvvetlerde niteliksel olarak önemli fark viskoz sürtünme itibaren kuru sürtünme

Hareket eden bir cisim tamamen viskoz bir ortama daldırılmışsa ve vücuttan ortamın sınırlarına olan mesafeler vücudun boyutlarından çok daha büyükse, bu durumda sürtünmeden veya orta direnç. Bu durumda, ortamın (sıvı veya gaz) doğrudan hareketli gövdeye bitişik bölümleri, gövdenin kendisiyle aynı hızda hareket eder ve vücuttan uzaklaştıkça, ortamın karşılık gelen bölümlerinin hızı azalır, sonsuzda sıfır.

Ortamın direnç kuvveti şunlara bağlıdır:

• viskozitesi
• vücut şekli hakkında
• vücudun ortama göre hareket hızına bağlıdır.

Örneğin, bir top viskoz bir sıvı içinde yavaş hareket ettiğinde sürtünme kuvveti Stokes formülü kullanılarak bulunabilir:

F=-6RV,

Viskoz sürtünme kuvvetleri ile arasında niteliksel olarak önemli bir fark vardır. kuru sürtünme diğer şeylerin yanı sıra, yalnızca viskoz sürtünme ve keyfi olarak küçük bir dış kuvvetin varlığında bir cismin zorunlu olarak hareket etmeye başlayacağı, yani viskoz sürtünme için statik sürtünme yoktur ve bunun tersi de geçerlidir - yalnızca viskoz sürtünmenin etkisi altında Başlangıçta hareket eden bir cisim (Brown hareketini ihmal eden makroskobik bir yaklaşım çerçevesinde), hareket süresiz olarak yavaşlasa da asla tamamen durmayacaktır.

Gaz viskozitesi

Gazların viskozitesi (iç sürtünme olgusu), birbirine paralel ve farklı hızlarda hareket eden gaz katmanları arasındaki sürtünme kuvvetlerinin ortaya çıkmasıdır. Gazların viskozitesi sıcaklık arttıkça artar

İki gaz katmanının etkileşimi, momentumun bir katmandan diğerine aktarıldığı bir süreç olarak kabul edilir. İki gaz katmanı arasındaki birim alan başına, birim alan boyunca katmandan katmana saniyede aktarılan momentuma eşit olan sürtünme kuvveti Newton yasasıyla belirlenir:

τ=-η dν / dz

Nerede:
dν/dz- gaz katmanlarının hareket yönüne dik yöndeki hız gradyanı.
Eksi işareti momentumun azalan hız yönünde aktarıldığını gösterir.
η - dinamik viskozite.

η= 1/3 ρ(ν) λ, burada:

ρ - gaz yoğunluğu,
(ν) - moleküllerin aritmetik ortalama hızı
λ - moleküllerin ortalama serbest yolu.

Bazı gazların viskozitesi (0°C'de)

Sıvı viskozitesi

Sıvı viskozitesi- Bu, yalnızca bir sıvı hareket ettiğinde kendini gösteren ve hareketsiz sıvıları etkilemeyen bir özelliktir. Sıvılardaki viskoz sürtünme, katıların sürtünme kanunundan temel olarak farklı olan sürtünme kanununa uyar, çünkü sürtünme alanına ve sıvı hareketinin hızına bağlıdır.
Viskozite– Bir sıvının, katmanlarının bağıl kaymasına direnme özelliği. Viskozite, sıvı katmanlarının göreceli hareketiyle temas yüzeylerinde iç sürtünme kuvvetleri veya viskoz kuvvetler adı verilen kayma direnci kuvvetlerinin ortaya çıkmasıyla kendini gösterir. Farklı sıvı katmanlarının hızlarının akışın kesiti boyunca nasıl dağıldığını dikkate alırsak, akışın duvarlarından uzaklaştıkça parçacık hareketinin hızının da arttığını kolaylıkla fark edebiliriz. Akışın duvarlarında akışkanın hızı sıfırdır. Bu, jet akış modeli olarak adlandırılan modelin bir çizimiyle gösterilmektedir.

Yavaş hareket eden bir sıvı katmanı, daha hızlı hareket eden bitişik bir sıvı katmanını "frenler" ve tam tersi, daha yüksek hızda hareket eden bir katman, daha düşük hızda hareket eden bir katman boyunca sürüklenir (çekilir). Hareketli katmanlar arasında moleküller arası bağların varlığı nedeniyle iç sürtünme kuvvetleri ortaya çıkar. Bitişik sıvı katmanları arasında belirli bir alan seçersek S, o zaman Newton'un hipotezine göre:

F=μ S (du / dy),

• μ - viskoz sürtünme katsayısı;
• S– sürtünme alanı;
• gün/gün- Hız gradyanı

Büyüklük μ bu ifadede dinamik viskozite katsayısı, eşittir:

μ= F / S 1 / du / dy , μ= τ 1/du/dy,

• τ – sıvıdaki teğetsel gerilim (sıvının türüne bağlıdır).

Viskoz sürtünme katsayısının fiziksel anlamı- birim hız gradyanına sahip birim yüzey üzerinde gelişen sürtünme kuvvetine eşit bir sayı.

Pratikte daha sık kullanılır kinematik viskozite katsayısı, boyutunda kuvvet tanımı bulunmadığından bu şekilde adlandırılmıştır. Bu katsayı, bir sıvının dinamik viskozite katsayısının yoğunluğuna oranıdır:

ν= μ / ρ ,

Viskoz sürtünme katsayısı birimleri:

• N·s/m2;
• kgf s/m2
• Pz (Poiseuille) 1(Pz)=0,1(N·s/m2).

Akışkan Viskozitesi Özellik Analizi

Damlayan sıvılarda viskozite sıcaklığa bağlıdır T ve basınç R bununla birlikte, ikinci bağımlılık yalnızca birkaç on MPa mertebesinde basınçtaki büyük değişikliklerle ortaya çıkar.

Dinamik viskozite katsayısının sıcaklığa bağımlılığı aşağıdaki formülle ifade edilir:

μ t =μ 0 e -k t (T-T 0),

• μt - belirli bir sıcaklıkta dinamik viskozite katsayısı;
• μ 0 - bilinen bir sıcaklıkta dinamik viskozite katsayısı;
• T - sıcaklığı ayarlamak;
• T 0 - değerin ölçüldüğü sıcaklık μ 0 ;
• e

Göreceli dinamik viskozite katsayısının basınca bağımlılığı aşağıdaki formülle açıklanmaktadır:

μ р =μ 0 e -k р (Р-Р 0),

• μR - belirli bir basınçta dinamik viskozite katsayısı,
• μ 0 - bilinen bir basınçta dinamik viskozite katsayısı (çoğunlukla normal koşullar altında),
• R - basıncı ayarla;
• P 0 - değerin ölçüldüğü basınç μ 0 ;
• e – doğal logaritmanın tabanı 2,718282'ye eşittir.

Basıncın bir sıvının viskozitesi üzerindeki etkisi yalnızca yüksek basınçlarda ortaya çıkar.

Newton tipi ve Newton tipi olmayan akışkanlar

Newton tipi akışkanlar, viskozitenin deformasyon hızına bağlı olmadığı akışkanlardır. Newton tipi bir akışkan için Navier-Stokes denkleminde yukarıdakine benzer bir viskozite kanunu vardır (aslında Newton kanununun veya Navier kanununun bir genellemesidir).