Вязкость (внутреннее трение). Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкостей

Вязкость (внутреннее трение) — это свойство реальных жидкостей оказывать сопротив- I ление перемещению одной части жидкости относительно другой. При перемещении одних слоев реальной жидкости относительно других возникают силы внутреннего трения, направленные по касательной к поверхности слоев. Действие этих сил проявля- ется в том, что со стороны слоя, движущегося быстрее, на слой, движущийся медлен- нее, действует ускоряющая сила. Со стороны же слоя, движущегося медленнее, на слой, движущийся быстрее, действует тормозящая сила.

Сила внутреннего трения F тем больше, чем больше рассматриваемая площадь I поверхности слоя 5 (рис. 52), и зависит от того, насколько быстро меняется скорость I течения жидкости при переходе от слоя к слою. На рисунке представлены два слоя, I отстоящие друг от друга на расстоянии и движущиеся со скоростями При I

этом Направление, в котором отсчитывается расстояние между слоями, I

перпендикулярно скорости течения слоев. Величина показывает, как быстро меняется I

скорость при переходе от слоя к слою в направлении х, перпендикулярном направле- I нию движения слоев, и называется градиентом скорости. Таким образом, модуль силы I внутреннего трения

(31.1)

где коэффициент пропорциональности зависящий от природы жидкости, называется динамической вязкостью (или просто вязкостью).

Единица вязкости — паскаль-секунда (Па - с) : 1 Па с равен динамической вязкости среды, в которой при ламинарном течении и градиенте скорости с модулем, равным 1 м/с на 1 м, возникает сила внутреннего трения 1 Н на 1 м² поверхности касания слоев (1 Па. с= 1 Н • с/м²).