Скорость деформации. Вязкость и градиент скорости.

Изменение деформации во времени характеризуется скоростью

деформации γ͘ (гамма с точкой), равной:

 

γ͘= dγ/ dτ

 

Вязкость — свойство газов, жидкостей и структурированных тел оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой при сдвиге, растяжении и других видах деформации.

Скорость элементарных струек потока неодинакова. Наблюдается градиент скорости, который равен: ∆ v /∆х=(v 1- v 2)/∆х→d v /dх

 

Понятие о реологии. Деформация, ее виды.

Реология — это наука о деформации и течении тел. Слово «реология» от греческого «рео», что означает течение.

Деформация — изменение формы и размера тела под действием внешней силы.

Различают два основных вида деформаций растяжение (или сжатие) и сдвиг. Другие виды деформации можно представить с помощью различных комбинаций этих основных видов деформаций. Единицами напряжения являются в СИ Па (паскаль), в системе СГС—дин/см2.

 

Модель вязкого тела.

Идеально вязкое тело Ньютона изображают в виде поршня с отверстиями, помещенного в цилиндр с жидкостью (рисунок 5). Идеально вязкая жидкость течет в соответствии с законом Ньютона. Согласно этому закону напряжение сдвига при ламинарном течении жидкости с вязкостьюη пропорционально градиенту ее скорости d v /dх; что соответствует формуле (15).

Реологические свойства идеальных жидкостей однозначно характеризуются вязкостью. Ее определение дается уравнениями (6) и (8). График зависимости Р→γ представляет собой прямую, выходящую из начала координат, тангенс угла наклонаβ этой прямой к оси определяет вязкость жидкости.

Единицы измерения вязкости следуют из уравнения (8). Так как в международной системе единиц напряжение измеряется в паскалях, а скорость деформации в с-1, то единицей вязкости будет паскаль-секунда (Пас). В системе СГС за единицу вязкости принят пуаз (П) (1 Пас=10 П). Вязкость воды при 20,5 °С равна 110-3 (Пас), 0,01 П, т. е. 1 сантипуазу (сП).

 

 

Трение, закон трения Амонтона.

Одним из законов трения является закон Амонтона, согласно которому сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления. Под действием усилия F^τотр преодолевается сила трения, когда внешнее давление на слой частиц равно Рвд. Закон Амонтона для частиц сыпучего материала можно представить в виде: F^τотр = μ* Рвд

Коэффициент пропорциональности μ называют коэффициентом внутреннего трения сыпучего материала.

Тре́ние — процесс взаимодействия тел при их относительном движении (смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде.