Wyznaczanie względnego współczynnika lepkości cieczy

Nasza ocena:

5
Pobrań: 49
Wyświetleń: 1526
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
 Wyznaczanie względnego współczynnika lepkości cieczy  - strona 1  Wyznaczanie względnego współczynnika lepkości cieczy  - strona 2  Wyznaczanie względnego współczynnika lepkości cieczy  - strona 3

Fragment notatki:


I  Pracownia Fizyczna Wyznaczanie względnego współczynnika lepkości cieczy za pomocą lepkomierza  Ostwalda. I. WSTĘP TEORETYCZNY. Przepływ   płynu   może   mieć   bardzo   różny   charakter.   Przepływ   nazywamy  stacjonarnym, gdy w określonym punkcie przestrzeni prędkość  v  przepływu płynu jest stała,  niezależna od czasu. W sąsiednim punkcie prędkość może być inna, lecz również jest zależna  od czasu. Przepływ nazywamy  laminarnym, gdy wszystkie cząstki płynu poruszają się po  torach   równoległych   do   siebie.   Wtedy   ruch   płynu   sprowadza   się   do   przesuwania   się  (poślizgu) warstw płynu względem siebie. Przepływ laminarny ma charakter najprostszy. Podczas przepływu cieczy mamy do czynienia z przesuwaniem się jednych jej warstw  względem   drugich   i   opór,   jaki   temu   towarzyszy,   słusznie   może   być   nazwany  lepkością  (tarciem   wewnętrznym).   Właściwości   różnych   cieczy   z   punktu   widzenia   ich   lepkości  charakteryzuje   wielkość   zwana  współczynnikiem   lepkości.   Definicja   tego   współczynnika  opiera się na wynikach badań eksperymentalnych Newtona. Jeżeli z przepływu laminarnego wyodrębnimy dwie warstwy o powierzchni S, odległe od  siebie o   ∆h to ich prędkości będą się różniły  o   ∆v, a siła lepkości działająca na każdej z  warstw wyraża się wzorem : F S v h = ⋅ ⋅ η ∆ ∆ (1) Gdzie   η  oznacza współczynnik lepkości charakterystyczny dla danego ośrodka zwany także  dynamicznym   współczynnikiem   lepkości,   w   celu   odróżnienia   od   tzw.  kinematycznego  współczynnika lepkości, równego stosunkowi   η/ρ , gdzie  ρ  oznacza gęstość ośrodka. Kierunek siły  F  na każdej warstwie cieczy jest przeciwny do kierunku prędkości względnej  danej warstwy. Siła ta dąży do zmniejszenia prędkości warstwy poruszającej się szybciej i do  zwiększenia   prędkości   warstwy   poruszającej   się   wolniej.   Dzięki   występowaniu   tych   sił  istnieje w przepływającej  cieczy dążność do wyrównania  prędkości w różnych  obszarach  przepływu. W zjawiskach lepkości, dzięki ruchom cieplnym cząstek cieczy lub gazu, mamy  do   czynienia   z   transportem   pędu   od   elementów   cieczy   poruszających   się   szybciej   do  elementów poruszających się wolniej.  Pomiary   współczynników   lepkości   przeprowadza   się   rozmaitymi   metodami.   Jako  przykład   można   podać   dwie   metody   :   metodę   Poiseuille’a   opartą   na   badaniu   przepływu 

(…)

… wyporu
W= 3
(8)
1
3) siła Stokesa
F=6πηrv
W pierwszym stadium spadania kulki w cieczy prędkość jej rośnie. Równocześnie, zgodnie ze
wzorem (6), rośnie siła Stokesa. Przy pewnej wartości prędkości v następuje zrównoważenie
się sił :
P=W+F
(9)
i od tej chwili kulka odbywa już ruch jednostajny. Prędkość v tego ruchu można znaleźć
doświadczalnie mierząc pewien odcinek drogi s i odpowiadający mu czas…
… ruchu płynu charakteryzuje to, że cząstki
płynu nie poruszają się w kierunku równoległym do osi przewodu, lecz wykonują ruchy
nieuporządkowane o różnych kierunkach prędkości. Takiemu zachowaniu się cząstek
towarzyszy powstawanie w płynie nieregularnych linii prądu i powstawanie wirów.
Kryterium przejścia ruchu laminarnego w burzliwy zostało ustalone przez Reynoldsa przez
wprowadzenie pewnej liczby bezwymiarowej, zwanej obecnie liczbą Reynoldsa, związanej z
gęstością ρ i z współczynnikiem lepkości η płynu, z jego prędkością oraz z wymiarami
przewodu. Liczba Reynoldsa Re w przypadku przewodu kołowego równa się :
ρ ⋅d⋅ v
Re =
η
(12)
Przy przepływie płynu przez gładkie, proste przewody o przekroju kołowym ruch jest
laminarny, gdy Re < 2300 , a burzliwy, gdy Re > 3000 (wartości te są przybliżone…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz