Закон внутреннего трения Ньютона

Законом внутреннего трения Ньютона называют выражение вида:
T =

где T – cила внутреннего трения, возникающая между слоями жидкости, движущимися с разными скоростями;

dY_x – изменение скорости течения при удалении на расстояние dn от поверхности слоя в перпендикулярном к нему направлении;

– модуль градиента скорости;

S – площадь поверхности слоя жидкости.

Ньютоновские и неньютоновские жидкости

Ньютоновскими принято называть жидкости, которые при своем течении строго подчиняются закону внутреннего трения Ньютона. Все иные жидкости относят к неньютоновским.

Именно ньютоновские жидкости являются объектом исследования в гидравлике. Поведение неньютоновских жидкостей рассматриваются в науке, которая называется р е о л о г и е й.

 

Гидростатика

Гидростатика – раздел гидравлики, в котором изучаются условия и

закономерности равновесия жидкостей под действием приложенных к ним сил, а так же воздействие покоящихся жидкостей на погруженные в них твердые тела и стенки сосудов.

Абсолютный покой жидкости

Под абсолютным покоем понимают неподвижность жидкости относительно содержащего ее сосуда, когда сам сосуд не движется относительно земли.

Относительный покой жидкости

Под относительным покоем понимают неподвижность жидкости относительно содержащего ее сосуд, в то время, когда сам сосуд находиться в движении относительно земли.

Внешнее поверхностное давление

Давление на свободной поверхности жидкости называют внешним поверхностным давлением. Его обозначают р₀.

Сила гидростатического давления

Сила гидростатического давления (абсолютного или избыточного), действующая на плоскую твердую стенку – это равнодействующая элементарных сил соответствующего гидростатического давления, действующих на эту стенку.

Она равна величине гидростатического давления в центре смоченной поверхности стенки, умноженной на площадь этой поверхности. Силу гидростатического давления обозначают Р и выражают в ньютонах (Н).

Центр давления

Центр давления – это точка пересечения линии действия силы абсолютного гидростатического давления с плоскостью, в которой лежит воспринимающая эту силу стенка.

Эпюра гидростатического давления

Эпюра гидростатического давления (абсолютного или избыточного), действующего на смоченную поверхность стенки – это объемная фигура, отражающая характер распределения соответствующего давления на рассматриваемой поверхности.

Объем эпюры гидростатического давления равен силе гидростатического давления.

 

 

Открытый пьезометр

Открытый пьезометр – это прозрачная трубка небольшого диаметра, один конец которой открыт и сообщается с атмосферой, а второй конец присоединён к точке сосуда с капельной жидкостью, в которой измеряется избыточное давление.

Пьезометрическая высота

Высота столба жидкости в открытом пьезометре, который своим весом способен создать давление, равное избыточному давлению в рассматриваемой точке.

Обозначают пьезометрическую высоту h, а находят как

где p – абсолютное гидростатическое давление в точке;

p_a – атмосферное давление;

– удельный вес жидкости.

Закрытый пьезометр

Прозрачная трубка с запаянным одним концом, из которой откачали воздух, а другим концом подсоединили к точке сосуда с капельной жидкостью, в которой измеряют абсолютное гидростатическое давление.