Стр. 21 - Лабораторный практикум по гидравлике и гидромашинам

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ГИДРАВЛИКЕ И ГИДРОМАШИНАМ
21
сил трения F между слоями. Интенсивность этих сил в каждой точке поверхно-
сти контакта слоев характеризуется величиной касательных напряжений , т.е.
силой трения, отнесенной к единице площади S этой поверхности: =F/S.
Установлено, что величина касательных напряжений зависит от рода
жидкости, характера ее движения и интенсивности сдвига слоев. Количествен-
ной характеристикой последней является поперечный градиент скорости du/dy,
равный изменению скорости u, приходящемуся на единицу длины в направле-
нии y, нормальном к направлению движения жидкости.
Согласно гипотезе Ньютона, подтвержденной экспериментально, при
слоистом (ламинарном) движении жидкости касательные напряжения пропор-
циональны поперечному градиенту скорости y и определяются соотношением
dy
du
 , (2.2)
которое называется законом внутреннего жидкостного трения Ньютона.
Из формулы (2.2) следует, что касательные напряжения возникают только
в вязкой (  0) движущейся (du/dy  0) жидкости. В покоящейся жидкости ка-
сательные напряжения отсутствуют.
Выражение (2.2) также определяет физический смысл динамического ко-
эффициента вязкости : он численно равен касательному напряжению  при
градиенте скорости, равном единице.
Рис. 16
Вязкость существенно зависит от температуры. При этом вязкость ка-
пельных жидкостей при увеличении температуры уменьшается, а вязкость га-
зов возрастает (рис.16). Объясняется это различием природы вязкости в жидко-
стях и газах. В жидкостях вязкость вызывается силами молекулярного сцепле-
ния. C увеличением температуры эти силы уменьшаются, поэтому вязкость па-
дает. Вязкость газов обусловлена, главным образом, беспорядочным тепловым
движением молекул, интенсивность которого увеличивается с повышением
температуры. Поэтому вязкость газов с увеличением температуры возрастает.
0,005
0,010
0,015
v,
см
2/с (вода)
воздух
вода
0,1
0,2
0,3
v,
см
2/с (воздух)
0 20 40 60 80 º C