Рассмотрим движение среды в направлении оси X (рис. 1). При этом скорость изменяется по величине в направлении оси Y. За счет теплового движения молекулы будут хаотически перемещаться во всех направлениях, в том числе и в направлении оси Y. Переходя из области с большими значениями скорости
в область с меньшими значениями
молекулы будут переносить импульс, ускоряющий движение в направлении оси X, и, наоборот, переход молекул из области с меньшими скоростями в область с большими скоростями будет замедлять движение быстрых слоев в направлении оси X.
Рис. 1
Это приведет к уменьшению неоднородности поля скорости .
Количество движения, направленного вдоль оси X (), переносимое вдоль оси Y за единицу времени через единицу поверхности за счет молекулярного механизма, можно представить как
где μ [Па.С] и ν [м2/с] - коэффициенты динамической и кинематической молекулярной вязкости соответственно. Это уравнение носит название закона вязкости Ньютона. В случае если коэффициенты вязкости не зависят от величины производной д т-л Wx/ д y, т.е. зависимость от д т-л Wx/ д y линейна, такие среды называются ньютоновскими. Если же это условие не выполняется, то среды называются неньютоновскими. К последним относятся полимеры, пасты, суспензии и ряд других, используемых в промышленности материалов.
Можно рассмотреть и иную трактовку закона вязкости Ньютона. Как известно из механики, в соответствии со вторым законом Ньютона изменение импульса за единицу времени есть сила. Перенос импульса между слоями среды, движущимися с различными скоростями, можно трактовать как проявление силы трения. С этой точки зрения есть сила, действующая в направлении оси X на единичную площадку, перпендикулярную оси Y. Поэтому тензор потока импульса за счет молекулярного механизма называют тензором вязких напряжений (напряжение - сила, отнесенная к единичной поверхности). Диагональные элементы
носят название нормальных напряжений, а
недиагональные - касательных или сдвиговых. В общем случае, когда сжимаемая среда движется во всех направлениях (например, при вращательном движении), тензор вязких напряжений имеет более сложный вид.
Обозначения.
Vп
Мольный
объем паровой фазы
Vж
Мольный
объем жидкой фазы
Sп
Мольная
энтропия паровой фазы
Sж
...
Ультразвуковая экстракция полисахаридов льна
Главным
источником многих биологически активных соединений все еще остается натуральное
сырье, как животного, так и растительного происхождения, несмотря на то, что
современная химия достиг ...
Обмен белков в организме животного
Белки
– высокомолекулярные соединения. Состоящие из остатков α-аминокислот,
связанных пептидной связью – С = О
NH ...