Течение вязкой жидкости

Реальная жидкостьобладает трением. Мы можем измерить меру вязкости жидкости следующим образом. Поместим слой жидкости толщиной d между двумя большими параллельными пластинами, как показано на рис. 9.9.

Рис. 9.9. Ламинарное течение вязкой жид­кости

Пусть нижняя пластина закреплена, к верхней – приложена горизонтальная силаF, которая приводит пластину в ускоренное движение. С течением времени верхняя пластина начнет двигаться с постоянной скоростью V; это означает, что сила Fуравновешена некоторой силой – силой вязкого трения F_ТР.

Закон, определяющий зависимость величины силы вязкого трения F_ТР от условий, характеризующих движение, был установлен И. Ньютоном и имеет следующий вид:

.

Коэффициентh называют коэффициентом вязкости, или просто вязкостью:

.

Коэффициент вязкости показывает, какая сила действует на единицу площади соприкасающихся слоев при дополнительном условии dυ/dZ=1. Величина dυ/dZ называется градиентом скорости.

Размерность коэффициента вязкости устанавливается так:

.

Величина коэффициента вязкости η различна: он мал для воздуха (1,8·10^-5 Па·с) и значительно больше для машинного масла (0,99 Па·с).