ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ

Принято различать ламинарное и турбулентное течение жидких сред. При ламинарном движении (от слова lamina - пластина) отдельные слои жидкости смещаются друг относительно друга таким образом, что скорость каждого слоя не изменяется во времени. Именно поэтому такое течение называют стационарным.

 

Рис. 67

При турбулентном (вихревом) течении в потоке движущейся жидкости образуются завихрения (см. рис. 67). Поскольку при этом происходит колебание жидкости, такое течение сопровождается звуковыми явлениями - турбулентными шумами.

Для движения вязкой жидкости в замкнутой системе справедливо уравнение неразрывности потока. Рассмотрим течение в сосуде переменного сечения (см. рис.68). В дальнейшем мы будем анализировать движение жидких сред в цилиндрических сосудах, поскольку такую форму имеют кровеносные сосуды. Пусть в сечении S1 действует давление Р1 а в сечении S2 - давление Р2. Для определенности будем считать, что Р1 > Р2 и поэтому жидкость будет перемещаться в направлении, указанное стрелкой.

Если за время dt через первое сечение прошел объем жидкости dV1, а через второе сечение - dV2, то эти объемы можно выразить:

dV1 = S1´dX1 и dV2 = S2´dX 2,

где dX1 и dX2 - расстояния, на которое переместится жидкость в

каждом сечении за время dt. Так как жидкость несжимаема, ее объем между сечениями не изменяется, и поэтому dV1 = dV2. Поделим обе части этого равенства на время dt:

Рис. 68

dV1 /dt = dV2/dt или (S1 dX1)/dt = (S2 dX 2)/dt

Отношения dX1/dt = W1 и dX 2/dt = W2 представляют собой средние скорости течения жидкости в соответствующих сечениях. Поэтому S1 W1= S2 W2. В связи с тем, что сечения были выбраны произвольно, полученное уравнение неразрывности имеет следующий вид: S1 W1 = S2 W2 = S3 W3 = ... = Sn

Wn = const. Другими словами, произведение площади сечения сосуда на среднюю скорость жидкости есть величина постоянная и не зависит от сечения. Из этого равенства следует важный вывод: средняя скорость ламинарного потока обратно пропорциональна площади поперечного сечения W = const/S = Q/S.

Объем жидкости, протекающий в единицу времени через поперечное сечение dV/dt = SW = Q называется интенсивностью потока или объемной скоростью. Для описания работы сердца используется величина, которая называется минутным объмом, - количество крови, которое сердце перекачивает за 1 минуту. По сути дела эта важная характеристика кровообращения также является интенсивностью кровотока.

 








Дата добавления: 2015-06-22; просмотров: 948;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.003 сек.