🗊Презентация Ударные волны и автоволны. Вязкость. Уравнение Ньютона

Ударные волны и автоволны. Вязкость. Уравнение Ньютона. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Течение вязкой жидкости и газа по трубам. Формула Пуазейля. Выполнили: студенты гр. МП-21 Мамонтов В.В., Исназаров Р. К. Проверила: Степанович Екатерина Юрьевна

Общие макроскопические свойства ударных волн

С макроскопической точки зрения ударная волна представляет собой воображаемую поверхность, на которой термодинамические величины среды (которые, как правило, изменяются в пространстве непрерывно) испытывают устранимые особенности: конечные скачки. С макроскопической точки зрения ударная волна представляет собой воображаемую поверхность, на которой термодинамические величины среды (которые, как правило, изменяются в пространстве непрерывно) испытывают устранимые особенности: конечные скачки.

Происхождение ударных волн Звук представляет собой колебания плотности, скорости и давления среды, распространяющиеся в пространстве. Уравнение состояния обычных сред таково, что в области повышенного давления скорость распространения возмущений малой амплитуды возрастает. Это неизбежно приводит к явлению "опрокидывания" возмущений конечной амплитуды, которые и порождают ударные волны. В силу этого механизма, ударная волна в обычной среде — это всегда волна сжатия. Описанный механизм предсказывает неизбежное превращение любой звуковой волны в слабую ударную волну. Однако в повседневных условиях для этого требуется слишком большое время, так что звуковая волна успевает затухнуть раньше, чем нелинейности становятся заметны. Для быстрого превращения колебания плотности в ударную волну требуются сильные начальные отклонения от равновесия. Этого можно добиться либо созданием звуковой волны очень большой громкости, либо механически, путём околозвукового движения объектов в среде. Именно поэтому ударные волны легко возникают при взрывах, при около- и сверхзвуковых движениях тел, при мощных электрических разрядах и т. д

Вязкость Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате работа, затрачиваемая на это перемещение, рассеивается в виде тепла.

Вязкость При течении жидкостей и газов возникают силы трения между смежными слоями среды, движущимися с разной скоростью. Эти силы возникают вследствие переноса импульса молекул от слоёв, имеющих большую скорость, к более медленным слоям

Вязкость Явление внутреннего трения описывается формулой Ньютона: где  - коэффициент динамической вязкости [Пас] При увеличении температуры вязкость у жидкостей уменьшается, а у газов увеличивается

Ньютоновские жидкости Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации. вязкая жидкость, подчиняющаяся в своём течении закону вязкого трения Ньютона, то есть касательное напряжение и градиент скорости в такой жидкости линейно зависимы. Типичная ньютоновская жидкость — вода.

НЬЮТОНОВСКИЕ ЖИДКОСТИ Динамическая вязкость - коэффициент пропорциональности между напряжением сдвига и скоростью сдвига

Движение вязкой жидкости по горизонтальной трубе. Если по горизонтальной трубе постоянного сечения будет протекать жидкость реальная жидкость, для которой нельзя пренебречь силами вязкого трения, то давление в трубе не будет постоянным, произойдет перераспределение давления, которое будет существенно зависеть от свойств жидкости. Рассматривая проблемы возникновения сил вязкого трения, мы упоминали о такой характеристике жидкости как вязкость. Сейчас мы уточним это понятие.

Движение вязкой жидкости по горизонтальной трубе. В реальной жидкости различные слои жидкости, имеющие разные скорости будут взаимодействовать между собой, то есть между слоями жидкости благодаря межмолекулярным взаимодействиям будут возникать силы вязкого трения − более медленный слой будет тормозить более быстрый. Важно отметить, что эти силы направлены параллельно слоям жидкости, то есть тангенциально к границе раздела

Формула Пуазейля. Закон Пуазейля (иногда закон Гагена — Пуазейля) — это физический закон так называемого течения Пуазейля, то есть установившегося течения вязкой несжимаемой жидкости в тонкой цилиндрической трубке.