Гидродинамика - раздел гидравлики, в котором изучаются законы движения жидкости и ее взаимодействие с неподвижными и подвижными поверхностями.

Если отдельные частицы абсолютно твердого тела жестко связаны между собой, то в движущейся жидкой среде такие связи отсутствуют. Движение жидкости состоит из чрезвычайно сложного перемещения отдельных молекул.

3.1. Основные понятия о движении жидкости

Живым сечением ω (м²) называют площадь поперечного сечения потока, перпендикулярную к направлению течения. Например, живое сечение трубы - круг (рис.3.1, б); живое сечение клапана - кольцо с изменяющимся внутренним диаметром (рис.3.1, б).

Рис. 3.1. Живые сечения: а - трубы, б - клапана

Смоченный периметр χ ("хи") - часть периметра живого сечения, ограниченное твердыми стенками (рис.3.2, выделен утолщенной линией).

Рис. 3.2. Смоченный периметр

Для круглой трубы

если угол в радианах, или

Расход потока Q - объем жидкости V , протекающей за единицу времени t через живое сечение ω.

Средняя скорость потока υ - скорость движения жидкости, определяющаяся отношением расхода жидкости Q к площади живого сечения ω

Поскольку скорость движения различных частиц жидкости отличается друг от друга, поэтому скорость движения и усредняется. В круглой трубе, например, скорость на оси трубы максимальна, тогда как у стенок трубы она равна нулю.

Гидравлический радиус потока R - отношение живого сечения к смоченному периметру

Течение жидкости может быть установившимся и неустановившимся. Установившимся движением называется такое движение жидкости, при котором в данной точке русла давление и скорость не изменяются во времени

υ = f(x, y, z)

P = φ f(x, y, z)

Движение, при котором скорость и давление изменяются не только от координат пространства, но и от времени, называется неустановившимся или нестационарным

υ = f 1 (x, y, z, t)

P = φ f 1 (x, y, z, t)

Линия тока (применяется при неустановившемся движении) это кривая, в каждой точке которой вектор скорости в данный момент времени направлены по касательной.

Трубка тока - трубчатая поверхность, образуемая линиями тока с бесконечно малым поперечным сечением. Часть потока, заключенная внутри трубки тока называется элементарной струйкой .

Рис. 3.3. Линия тока и струйка

Течение жидкости может быть напорным и безнапорным. Напорное течение наблюдается в закрытых руслах без свободной поверхности. Напорное течение наблюдается в трубопроводах с повышенным (пониженным давлением). Безнапорное - течение со свободной поверхностью, которое наблюдается в открытых руслах (реки, открытые каналы, лотки и т.п.). В данном курсе будет рассматриваться только напорное течение.

Рис. 3.4. Труба с переменным диаметром при постоянном расходе

Из закона сохранения вещества и постоянства расхода вытекает уравнение неразрывности течений. Представим трубу с переменным живым сечением (рис.3.4). Расход жидкости через трубу в любом ее сечении постоянен, т.е. Q 1 =Q 2 = const , откуда

ω 1 υ 1 = ω 2 υ 2

Таким образом, если течение в трубе является сплошным и неразрывным, то уравнение неразрывности примет вид:

3.2. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости

Уравнение Даниила Бернулли, полученное в 1738 г., является фундаментальным уравнением гидродинамики. Оно дает связь между давлением P , средней скоростью υ и пьезометрической высотой z в различных сечениях потока и выражает закон сохранения энергии движущейся жидкости. С помощью этого уравнения решается большой круг задач.

Рассмотрим трубопровод переменного диаметра, расположенный в пространстве под углом β (рис.3.5).

Рис.3.5. Схема к выводу уравнения Бернулли для идеальной жидкости

Выберем произвольно на рассматриваемом участке трубопровода два сечения: сечение 1-1 и сечение 2-2 . Вверх по трубопроводу от первого сечения ко второму движется жидкость, расход которой равен Q .

Для измерения давления жидкости применяют пьезометры - тонкостенные стеклянные трубки, в которых жидкость поднимается на высоту . В каждом сечении установлены пьезометры, в которых уровень жидкости поднимается на разные высоты.

Кроме пьезометров в каждом сечении 1-1 и 2-2 установлена трубка, загнутый конец которой направлен навстречу потоку жидкости, которая называется трубка Пито . Жидкость в трубках Пито также поднимается на разные уровни, если отсчитывать их от пьезометрической линии .

Пьезометрическую линию можно построить следующим образом. Если между сечением 1-1 и 2-2 поставить несколько таких же пьезометров и через показания уровней жидкости в них провести кривую, то мы получим ломаную линию (рис.3.5).

Однако высота уровней в трубках Пито относительно произвольной горизонтальной прямой 0-0 , называемой плоскостью сравнения , будет одинакова.

Если через показания уровней жидкости в трубках Пито провести линию, то она будет горизонтальна, и будет отражать уровень полной энергии трубопровода .

Для двух произвольных сечений 1-1 и 2-2 потока идеальной жидкости уравнение Бернулли имеет следующий вид:

Так как сечения 1-1 и 2-2 взяты произвольно, то полученное уравнение можно переписать иначе:

С энергетической точки зрения каждый член уравнения представляет собой определенные виды энергии:

z1 и z2 - удельные энергии положения, характеризующие потенциальную энергию в сечениях 1-1 и 2-2 ;
- удельные энергии давления, характеризующие потенциальную энергию давления в тех же сечениях;
- удельные кинетические энергии в тех же сечениях.

Следовательно, согласно уравнению Бернулли, полная удельная энергия идеальной жидкости в любом сечении постоянна .

Уравнение Бернулли можно истолковать и чисто геометрически. Дело в том, что каждый член уравнения имеет линейную размерность. Глядя на рис.3.5, можно заметить, что z1 и z2 - геометрические высоты сечений 1-1 и 2-2 над плоскостью сравнения; - пьезометрические высоты; - скоростные высоты в указанных сечениях.

В этом случае уравнение Бернулли можно прочитать так: сумма геометрической, пьезометрической и скоростной высоты для идеальной жидкости есть величина постоянная .

3.3. Уравнение Бернулли для реальной жидкости

Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости несколько отличается от уравнения

Дело в том, что при движении реальной вязкой жидкости возникают силы трения, на преодоление которых жидкость затрачивает энергию. В результате полная удельная энергия жидкости в сечении 1-1 будет больше полной удельной энергии в сечении 2-2 на величину потерянной энергии (рис.3.6).

Рис.3.6. Схема к выводу уравнения Бернулли для реальной жидкости

Потерянная энергия или потерянный напор обозначаются и имеют также линейную размерность.

Уравнение Бернулли для реальной жидкости будет иметь вид:

Из рис.3.6 видно, что по мере движения жидкости от сечения 1-1 до сечения 2-2 потерянный напор все время увеличивается (потерянный напор выделен вертикальной штриховкой). Таким образом, уровень первоначальной энергии, которой обладает жидкость в первом сечении, для второго сечения будет складываться из четырех составляющих: геометрической высоты, пьезометрической высоты, скоростной высоты и потерянного напора между сечениями 1-1 и 2-2 .

Кроме этого в уравнении появились еще два коэффициента α 1 и α 2 , которые называются коэффициентами Кориолиса и зависят от режима течения жидкости (α = 2 для ламинарного режима, α = 1 для турбулентного режима).

Раздел механики сплошных сред, в котором изучаются закономерности движения жидкости и её взаимодействие с погружёнными в неё телами. Поскольку, однако, при относительно небольших скоростях движения воздух можно считать несжимаемой жидкостью,… … Энциклопедия техники

- (от греч. hydor вода и динамика), раздел гидроаэромеханики, в к ром изучается движение несжимаемых жидкостей и их вз ствие с тв. телами. Г. исторически наиболее ранний и сильно развитый раздел механики жидкостей и газов, поэтому иногда Г. не… … Физическая энциклопедия

- (от гидро... и динамика) раздел гидромеханики, изучает движение жидкостей и воздействие их на обтекаемые ими твердые тела. Теоретические методы гидродинамики основаны на решении точных или приближенных уравнений, описывающих физические явления в… … Большой Энциклопедический словарь

ГИДРОДИНАМИКА, в физике раздел МЕХАНИКИ, который изучает движение текучих сред (жидкостей и газов). Имеет большое значение в промышленности, особенно химической, нефтяной и гидротехнике. Изучает свойства жидкостей, такие как молекулярное… … Научно-технический энциклопедический словарь

ГИДРОДИНАМИКА, гидродинамики, мн. нет, жен. (от греч. hydor вода и dynamis сила) (мех.). Часть механики, изучающая законы равновесия движущихся жидкостей. Расчет водных турбин основывается на законах гидромеханики. Толковый словарь Ушакова. Д.Н.… … Толковый словарь Ушакова

Сущ., кол во синонимов: 4 аэрогидродинамика (1) гидравлика (2) динамика (18) … Словарь синонимов

Часть гидромеханики, наука о движении несжимаемых жидкостей под действием внешних сил и о механическом воздействии между жидкостью и соприкасающимися с нею телами при их относительном движении. При изучении той или иной задачи Г. применяет… … Геологическая энциклопедия

Раздел гидромеханики, изучающий законы движения несжимаемых жидкостей и взаимодействия их с твердыми телами. Гидродинамические исследования широко применяются при проектировании кораблей, подводных лодок и т. д. EdwART. Толковый Военно морской… … Морской словарь

гидродинамика - — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN hydrodynamics … Справочник технического переводчика

ГИДРОДИНАМИКА - раздел (см.), изучающий законы движения несжимаемой жидкости и её взаимодействие с твёрдыми телами. Гидродинамические исследования широко применяются при проектировании кораблей, подводных лодок, судов на подводных крыльях и т.д … Большая политехническая энциклопедия

Книги

• Гидродинамика, или записки о силах и движениях жидкостей , Д. Бернулли. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. В 1738 вышла в свет знаменитая работа Даниила Бернулли "Гидродинамика, или Записки о силах и…

Основным объектом изучения в гидродинамике является поток
жидкости, т. е. движение массы жидкости между ограничивающими
поверхностями. Движущей силой потока является разность давлений.

Различают два вида движения жидкости: установившееся и неустановившееся. У становившимся называют такое движение, при котором скорость жидкости в любой точке занятого ею про­странства не изменяется с течением времени. При неустановившем­ся движении скорость жидкости изменяется по величине или на­правлению с течением времени.

Жи­вым сечением потока называется сечение в пределах потока, нор­мальное к направлению движения жидкости.

Средняя скорость v представляет собой отношение объемного расхода жидкости (V) к площади живого сечения потока (S)

Массовый расход жидкости

М= ρ vS, (1.11)

Где ρ- плотность жидкости.

Массовая скорость жидкости

Различают безнапорные (свободные) и напорные потоки. Безна­порным называют поток, имеющий свободную поверхность, напри­мер поток воды в канале, реке. Напорный поток, например поток воды в водопроводной трубе, не имеет свободной поверхности и занимает все живое сечение канала.

Под гидравлическим радиусом R г (м) понимают отношение площади живого сечения потока к смоченному периметру проводного канала

R г =S/P, (1.13)

где S - площадь живого сечения жидкости, м 2 ; Р - смоченный периметр канала, м.

Эквивалентный диаметр равен диаметру гипотетического (пред­положительного) трубопровода круглого сечения, для которого отношение площади А к смоченному периметру Р то же, что и для данного трубопровода круглого сечения, т. е.

d э =d=4R г =4А/Р. (1.14)

Ламинарное и турбулентное движения жидкости

Экспериментально установлено, что в природе существуют два различных вида движения потока - ламинарное (слоистое, упоря­доченное), при котором отдельные слои жидкости скользят друг относительно друга, и турбулентное (неупорядоченное), когда частицы жидкости движутся по сложным, все время изменяющимся траекториям.

Вследствие этого затрата энергии на турбулентное движение потока больше, чем на ламинарное. Интенсивность пуль­саций служит мерой турбулентности потока. Пульсационные ско­рости, являющиеся отклонениями мгновенной скорости от среднего значения скорости потока, можно разложить на отдельные состав­ляющие ∆v x , ∆v y и ∆v z , которые и характеризуют турбулентность потока.

Согласно рисунку, осредненная

скорость потока

Величину ν т называют турбулентной вязкостью, которая в отличие от обычной вязкости не является свойством самой жидкости, а зависит от параметров потока - скорости жидкости,расстояние от стенки трубы и др.

Основываясь на результатах опытов, Рейнольдс установил, что режим движения жидкости зависит от скорости потока, плотности и вязкости жидкости, диаметра трубы. Эти величины входят в без­размерный комплекс - критерий Рейнольдса Re=vdρ/ŋ.

Переход от ламинарного режима движения к турбулентному происходит при критическом значении критерия Re Kp . Значение Re KP характерно для каждой группы процессов. Например, лами­нарный режим при движении потока в прямой трубе наблюдается при Re≤2300. Развитый турбулентный режим наступает при Re>10 4 . Для движения жидкости в змеевиках Re K p=f (i/D), для пе­ремешивания Re KP ≈50, осаждения - 0,2 и т. д.

Распределение скоростей и расход жидкости в потоке.

В турбулентном потоке условно различают центральную зону с развитым турбулентным движением, на­зываемую ядром потока, и пограничный слой, где происходит пере­ход от турбулентного движения к ламинарному.

У самой стенки трубы, где силы вязкости оказывают превалирующее влияние на характер движения жидкости, режим потока в основном становится ламинарным. Ламинарный подслой в турбулентном потоке имеет очень малую толщину, которая уменьшается с возрастанием турбулентности. Однако явления, происходящие в нем, оказывают значительное влияние на величину сопротивления при движении жидкости, на протекание процессов тепло- и массообмена.

Уравнение неразрывности потока.

Для капельной жидкости р=const,

следовательно,

v 1 S 1 = v 2 S 2 = v 3 S 3 (1.15)

и V 1 = V 2 = V 3 (1.16)

Выражения (1.15) и (1.16)

являются уравнением

неразрывности для устано­вившегося

потока в интегральной фор­ме.

Таким образом, при установившемся движении через каждое поперечное сечение трубопровода при его
полном заполнении в единицу времени проходит одно и то же количество жидкости.

Дифференциальные уравнения Эйлера и Навье - Стокса.

Согласно основному принципу динамики,

сумма проекций сил, действующих на

движущийся объем жидкости, равна

произведению массы жидкости на

ускорение. Масса жидкости в объеме

элементарного параллелепипеда (см. рис.)

Отношение сил давления к силам инерции дает критерий Эйле­ре (если вместо абсолютного давления р ввести разность давлений ∆р между двумя точками жидкости)

=Eu. (1.17)

La = Eu Re = (1.20)

Уравнение Бернулли.

v 2 /(2g) + p /(ρg) + z=const (1.21)

Выражение (1.21) является уравнением Бернулли для идеальной жидкости. Для любых двух сходственных точек потока можно
написать

z 1 + p 1 /(ρg) + v 1 2 /(2g)= z 2 +p 2 /(ρg) + v 2 2 /(2g) . (1.22)

Величина z + p/(ρg) + v 2 /(2g) называется полным гидродинамическим напором, где z - геометрический напор (H г), представляющий удельную потенциальную энергию положения в данной точке; p/(ρg) -статический напор (Н ст), характеризующий удельную потенциальную энергию давления в данной точке; v 2 / (2g) -динамический напор (H дин), представляющий удельную кинетическую энергию в данной точке.

На преодоление возникающего гидравлического сопротивления будет расходоваться часть энергии потока, носящей название по терянного напора Н пот.

Гидравлические сопротивления в трубопроводах.

Согласно (1.22),

Н пот = (z 1 -z 2)++.

На горизонтальном участке трубы (z 1 =z 2) постоянного диа­метра при равномерном движении потока (v 1 =v 2) потери напора

Н пот = ∆p/(ρg)= H тр (1.23)

Потери напора, возникающие в результате резкого изменения конфигурации границ потока, называют местными потерями Н м. . с или потерями напора на местные сопротивления. Таким образом общие потери напора при движении жидкости складываются из потерь напора на трение и потерь на местные сопротивления, т.е.

Н пот = Н тр + Н м.с (1.24)

∆p тр = f(d, l, ŋ, v, n ш), (1.25)

Н тр = λ . (1.26)

Из (1.26) следует, что потери напора на трение прямо пропорциональны длине трубы и скорости потока и обратно пропорциональны диаметру трубы

λ лам = 64/Re (1.27)

λ тур = 0,316/ . (1.28)

При турбулентном потоке коэффициент трения в общем случае зависит не только от характера движения жидкости, но и от шероховатости стенок труб.

Аналогично выводу Н тр, пользуясь методом анализа размер-
ностей,

H м. c = ξv 2 /(2g), (1.29)

где ξ - коэффициент местного сопротивления; v - скорость пото­ка после прохода местного сопротивления.

Н м.с =∑ ξv 2 /(2g) (1.30)

Внешняя задача гидродинамики.

Законы движения твердых тел в жидкости (или обтекание жидкостью твердых тел) имеют важное значение для расчета многих аппаратов, применяющихся при производстве строительных мате­риалов. Знание этих законов позволяет не только более полно представить физическую сущность явлений, происходящих, например при транспортировании бетонной смеси по трубопроводам, перемешивании различного рода масс, движении частиц при сушке и обжиге во взвешенном состоянии, но и более правильно и экономично сконструировать технологические агрегаты и установки, применяемые для этих целей.

Обтекание жидкостью твердого тела:

а - ламинарный режим; б- турбулентный режим

При обтекании неподвижной частицы потоком жидкости возникают гидродинамические сопротивления, зависящие в основном от режима движения и формы обтекаемых частиц. При небольших скоростях и малых размерах тел или при высокой вязкости среды режим движения ламинарный, тело окружено пограничным слоем жидкости и плавно обтекается потоком. Потеря давления в этом случае связана главным образом с преодолением сопротивления трения (рис. а). С развитием турбулентности все большую роль начинают играть силы инерции. Под действием их погранич­ный слой отрывается от поверхности, что приводит к понижению давления непосредственно за телом, образованиям в этой области завихрений (рис. б). В результате возникает дополнительная сила сопротивления направленная навстречу потоку. Поскольку она зависит от формы тела, ее называют сопротивлением формы.

Со стороны же движущейся жидкости на нее действует сила сопротивления, равная по величине добавочной силе давления жидкости на тело. Сумму обоих сопротивлений называют сопро­тивлением давления.

p = p давл + p тр (1.31)

p=cSρv 2 /2 (1.32)

Осаждение частиц под действием силы тяжести.

Вес шара в неподвижной жидкой среде

G=1/6d 3 (ρ тв -ρ ж)g (1.33)

Уравнение равновесия

cS ρ ж = (ρ тв -ρ ж)g (1.34)

Скорость витания частицы:

v вит = (1.35)

Схема сил, действующих на частицу,

находящуюся

в восходящем потоке

В случае воздушных потоков с достаточной для инженерных расчетов точностью можно принять ρ тв - ρ ж ≈ ρ тв, так как плотность воздуха очень мала по сравнению с плотностью твердого тела. В этом случае формула (1.35) имеет вид:

v вит =3,62 (1.36)

В реальных взвесенесущих потоках необходимо вводить поправ­ку в эти формулы для учета влияния стенок и соседних частиц

v вит.ст = E ст v вит, (1.37)

где E ст -коэффициент стеснения, зависящий от соотношения d/D и объемной концентрации частиц в потоке; коэффициент Е ст опре­деляется опытным путем.

Максимальный размер частиц, осаждение которых происходит по закону Стокса, находим, подставляя в (1.37) значение v вит из
критерия Рейнольдса, приняв Re=vdρ/ŋ = 2, тогда

Смешанная задача гидродинамики.

Потери давления при движении жидкости через зернистый слой могут быть подсчитаны по формуле, аналогичной потерям давления на трение в трубопроводах:

∆p тр = λ (1.39)

Тогда эк­вивалентный диаметр каналов зернистого слоя:

d э = 4 ( )= (1.40)

Гидродинамика взвешенного слоя.

При малых скоростях потока жидкости или газа, проходящего через зернистый слой снизу, последний остается неподвижным, так как поток проходит по межзерновым каналам, т. е. фильтру­ется через слой.

При увеличении скорости потока промежутки между частица­ми увеличиваются - поток как бы приподнимает их. Частицы приходят в движение и перемешиваются с газом или жидкостью. Образовавшуюся взвесь называют взвешенным или псевдоожиженным слоем, так как масса твердых частиц в результате непрерыв­ного перемешивания в восходящем потоке приходит в легкопо­движное состояние, напоминая кипящую жидкость.

Состояние и условия существования взвешенного слоя зависят от скорости восходящего потока и физических свойств системы.

Слой будет оста­ваться неподвижным в восходящем потоке, если v вит > v (фильтра­ция); слой будет находиться в состоянии равновесия (витания), если v вит ≈ v (взвешенный слой); твердые частицы будут двигаться в направлении потока, если v вит < v (унос).

Движение жидкости через зернистый слой

а - неподвижный слой; б - кипящий псевдоожижен-ный слой; в - унос частиц потоком

Отношение рабочей скорости v 0 к скорости начала псевдоожижения называют числом псевдоожижения Kv:

K v =v 0 /v п c (1.41)

Пленочное течение жидкости и барботаж.

Для образования значительной поверхности контакта чаще всего прибегают к такому приему, когда жидкость заставляют стекать под действием силы тяжести по вертикальной или наклон­ной стенке, а газ (или пар) направляется снизу вверх. Нашли применение и такие аппараты, в которых газ проходит через слой жидкости, образуя отдельные струи, пузыри, пену и брызги. Такой процесс называется барботажем.

а - ламинарное стекания; б - волновое стекание;

в - срыв пленки (инверсия).

Течение неньютоновских жидкостей.

В современной теории неньютоновские жидкости подразделяют на три класса.

К первому классу относятся вязкие или стационарные ненью­тоновские жидкости, для которых в уравнении τ=f(dv/dy) функция не зависит от времени.

Кривые течения ньютоновской и бингамовской жидкости:

1-ньютоновская жидкость

2- бингамовская неструктурированная жидкость

3-то же, структурированная

По виду кривых течения различают бингамовские (см рис. кривая 2), псевдопластичные и дилатантные жидкости.

Течение бингамовской жидкости начинается только после приложения τ 0 ≥τ (подсчитанного по уравнению Ньютона), которое необходимо для разрушения структуры, образовавшейся в данной системе. Такое течение называют пластическим, а критическое (т. е. предельное) напряжение сдвига τ 0 – пределом текучести. При напряжениях, меньших τ 0 , бингамовские жидкости ведут себя как твердые тела, а при напряжениях, больших τ 0 - как ньютоновские жидкости, т. е. зависимость τ 0 от dv/dy линейна.

Считается, что структура тела Бингама под действием предельного напряжения сдвига мгновенно и полностью разрушается, в результате чего тело Бингама превращается в жидкость, при сня­тии напряжения структура восстанавливается и тело возвращается к твердому состоянию.

Уравнение кривой течения носит название уравнения Шведова - Бингама:

τ = τ 0 + ŋ пл (1.42)

Область А-А 1 - практически прямая линия, в которой пластическое течение системы происходит без заметного разрушения структуры при наибольшей постоянной пластической вязкости (шведовской)

ŋ пл = (1.43)

Кривая А 1 -А 2 - область пластического течения системы с постоянным разрушением структуры. Пластическая вязкость резко падает, вследствие чего скорость течения быстро увеличивается. Участок А 2 -А 3 - область предельно разрушенной структуры, выше которой течение происходит с наименьшей пластической вязкостью (бингамовской):

ŋ пл min = (τ-τ 2 )/(dv/dy) (1.44)

Переход от области пластического течения системы к области предельно разрушенной структуры характеризуется динамически предельным напряжением сдвига системы τ 0. Дальнейшее увеличение напряжений системы завершается разрывом сплошности струк­туры, характеризующейся пределом прочности τ max (Р т).

Псевдопластичные

жидкости (рис. кривая 1)

начинают течь уже при самых

малых значениях τ.

Они характеризуются тем,

что значение вязкости в

каждой конкретной точке

кривой зависит от

градиента скорости.

К псевдопластическим жидкостям относятся растворы полиме­ров, целлюлозы и суспензии с асимметричной структурой частиц.

К дилатантным жидкостям (рис. кривая 2) относятся суспензии крахмала, различные клеи с большим отношением Т/Ж. В от­личие от псевдопластических эти жидкости характеризуются воз­растанием кажущейся вязкости с увеличением градиента скорости. Течение их может быть описано также уравнением Оствальда при m>1.

Ко второму классу относятся неньютоновские жидкости, характеристики которых зависят от времени (нестационарные жидкости). Для этих структур кажущаяся вязкость определяется не только градиентом скорости сдвига, но и его продолжительностью.

В зависимости от характера влияния продолжительности сдвига на структуру различают тиксотропные и реопектантные жидкости. У тиксотропных жидкостей с увеличением продолжительности воздействия напря­жения сдвига определенной величины структура разрушается, вязкость уменьшается, а теку­ честь возрастает. После снятия напряжения структура жидко­сти постепенно восстанавлива­ется с увеличением вязкости. Типичным примером тиксотропных жидкостей являются мно­гие краски, увеличивающие вязкость со временем. У реопектических жидкостей с увеличением продолжительности воздействия напряжения сдвига текучесть снижается.

К третьему классу относятся вязкоупругие или максвелловские жидкости. Жидкости текут под действием напряжения τ, но после снятия напряжения частично восстанавливают свою форму. Таким образом, эти структуры обладают двойным свойством - вязким течением по закону Ньютона и упругим восстановлением формы по закону Гука. Примером их служат некоторые смолы и пасты, крахмальные клеи.

Изменение вязкости в зависимости от напряжения сдвига для псевдопластичных, тиксотропных (жидкообразных) и пластично-вязких твердообразных) систем представлено на рис.

Течение неньютоновских жидкостей является предметом изучения науки о деформациях и течении - реологии.

Пневмо- и гидротранспорт.

Область практического применения законов движения двухфазных систем в промышленности строительных материалов достаточ­но широка. Это и методы классифицирования сырья в жидкой и воздушных средах, сушка и обжиг материалов во взвешенном состоянии, обеспыливание газов, пневмо- и гидротранспорт.

Пневмотранспорт. Для характеристики пневмотранспорта большое значение имеет направление транспортирования, концентра­ция твердой фазы и размер транспортируемых частиц, давление в системе. По направлению транспортирование может быть верти­кальным, горизонтальным и наклонным.

Схема аэрожелоба для горизонтального транспортирования цемента

Гидротранспорт. Применительно к гидротранспорту твердый материал по гранулометрическому составу подразделяют на кусковой размером частиц более 2...3 мм, грубодисперсный - 0,15...3мм и тонкодисперсный - менее 0,15...0,2 мм. Механизм взаимодействия твердых частиц крупнозернистого материала и взвесенесущего жидкостного потока идентичен пневмотранспортному потоку. Однако между ними имеется и существенное различие: при гидротранспорте разница в плотностях транспортирующего потока и транспортируемого материала значительно меньше, чем при пневмотранспорте; велико различие транспортирующих сред и по вязкости.

Гидродинамика, гидродинамики, гидродинамики, гидродинамик, гидродинамике, гидродинамикам, гидродинамику, гидродинамики, гидродинамикой, гидродинамикою, гидродинамиками, гидродинамике, гидродинамиках Грамматический словарь Зализняка

гидродинамика - -и, ж. Раздел гидромеханики, изучающий движение несжимаемых жидкостей и взаимодействие их с твердыми телами. Малый академический словарь

гидродинамика - ГИДРОДИН’АМИКА, гидродинамики, мн. нет, ·жен. (от ·греч. hydor - вода и dynamis - сила) (мех.). Часть механики, изучающая законы равновесия движущихся жидкостей. Расчет водных турбин основывается на законах гидромеханики. Толковый словарь Ушакова

Гидродинамика - Т. наз. та часть теоретической механики, которая имеет целью нахождение общих законов движения жидкостей. первыми исследованиями относительно движения жидкостей были опытные исследования Торичелли, которые привели его к открытию известного закона... Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона

гидродинамика - орф. гидродинамика, -и Орфографический словарь Лопатина

ГИДРОДИНАМИКА - (от греч. hydor - вода и динамика), раздел гидроаэромеханики, в к-ром изучается движение несжимаемых жидкостей и их вз-ствие с тв. телами. Г.- исторически наиболее ранний и сильно развитый раздел механики жидкостей и газов, поэтому иногда... Физический энциклопедический словарь

гидродинамика - ГИДРОДИНАМИКА -и; ж. [от греч. hydōr - вода и dynamikos - силовой]. Раздел гидромеханики, изучающий движение жидкостей и их воздействие на обтекаемые или твёрдые тела. ◁ Гидродинамический, -ая, -ое. Г-ое исследование. Г-ое сопротивление. Г-ие устройства. Толковый словарь Кузнецова

гидродинамика - гидродинамика ж. Раздел гидромеханики, изучающий законы движения несжимаемой жидкости и взаимодействие её с твёрдыми телами. Толковый словарь Ефремовой

гидродинамика - См. гидра Толковый словарь Даля

ГИДРОДИНАМИКА - ГИДРОДИНАМИКА (от гидро... и динамика) - раздел гидромеханики, изучает движение жидкостей и воздействие их на обтекаемые ими твердые тела. Большой энциклопедический словарь

ГИДРОДИНАМИКА - ГИДРОДИНАМИКА, в физике - раздел МЕХАНИКИ, который изучает движение текучих сред (жидкостей и газов). Имеет большое значение в промышленности, особенно химической, нефтяной и гидротехнике. Научно-технический словарь

гидродинамика - Гидродинамики, мн. нет, ж. [гидро и dynamis – сила] (мех.). Часть механики, изучающая законы равновесия движущихся жидкостей. Расчет водных турбин основывается на законах гидромеханики. Большой словарь иностранных слов

гидродинамика - сущ., кол-во синонимов: 4 аэрогидродинамика 1 гидравлика 2 динамика 18 физика 55 Словарь синонимов русского языка