Тұтқырлықтың температураға тәуелділігін өлшеуге арналган құралдың схемасы

Гидродинамиканың физикалық негізі

Тұтқырлық

Сұйықтың маңызды физикалық қасиеттерінің бірі - тұтқырлық. Тұтқырлық (немесе ішкі үйкеліс деп те атайды) - бұл нақты сұйықтардың бір қабатының екінші қабатына қатысты орын ауыстыруына кедергі жасайтын қасиеті.

Тұтқырлықтың температураға тәуелділігін өлшеуге арналган құралдың схемасы

Тәжірибеден алынған тұтқырлықтың температураға тәуелділік графигі көрсетілген. Бұдан шығатын қорытынды мынадай: сұйықтың тұтқырлығы температураға тәуелді; температура көтерілгенде тұтқырлық кемиді.

Бернулли теңдеуі

Бернулли теңдеуі - гидромеханиканың негізгі теңдеулерінің бірі. Ол біртекті ауырлық күші өрісіндегі сығылмайтын сұйықтықтың бірқалыпты қозғалысы үшін қолданылады. Бұл теңдеуді швейцариялық ғалым Д. Бернулли өзінің 1738 жылы Страсбургте жарық көрген “Гидродинамика” деген еңбегінде тұжырымдаған.

Ньютон теңдеуі

Тұтқыр ағымдылықтың негізгі заңын И. Ньютон (1687ж. ) тағайындаған. Ньютон тендеу: F= (1) Мұндағы: F-[н] - бір-біріне қатысты, олардың жылжуы кезіндегі сұйықтың қабаттары арасындағы пайда болатын ішкі тұтқырлық күші. - сұйықтық қабаттарының жылжуына, оның кедергі болуын сипаттайтын сұйықтықтың тұтқырлық коэффициенті. - қабаттан - қабатқа өту кезіндегі жылдамдықтың қаншаға өзгеретінін көрсететін жылдамдық градиенті. S -[м2] - қабаттардың ауданы

Ішкі үйкеліс күші жылдам ағатын қабаттарды тоқтатып, жайырақ ағатын қабаттарды жеделтеді. Шапшанырақ қозғалатын қабат тарапынан жай қозғалатын қабатқа үдетуші күш әсер етеді, керісінше, жай қозғалатын қабат тарапынан шапшаң қозғалатын қабатқа бөгеуші күш әсер етеді. Бұл күштер ішкі үйкеліс күштер деп аталады, олар қабаттардың бетіне жүргізілетін жанама бойымен бағытталады.

Сұйықтар тұтқырлық қасиетіне қарай

Ньютондық

Тұтқырлық коэффициенті сұйықтың табиғаты және температурасына тәуелді сұйықтарды ньютондық сұйықтар деп атаймыз.

Ньютондық емес

Тұтқырлық коэффициенті сонымен қатар сұйықтың ағыс жағдайын сипаттайтын шамаларға да тәуелді, мысалы, жылдамдық градиентіне тәуелді сұйықтарды ньютондық емес деп атаймыз.

Рейнольдс саны

Рейнольдс саны (ағылшын ғалымы О. Рейнольдстың атымен) - инерциялық күш пен тұтқырлық күш арасындағы қатынасты анықтайтын, тұтқыр сұйықтық пен газ ағысының ұқсастық критерилерінің бірі:

Сұйықтықтардың тұтқырлығы тәжірибе жүзінде анықтауғаарналған әдістер жиынтығын вискозиметрия деп, ал оған қажетті құралды вискозиметр деп атайды. Сұйықтықтың тұтқырлығы - бұл сұйықтықтың деформацияға тұрақтылығы. Оствальд вискозиметрі - сұйықтықтың тұтқырлығын сандық өлшеу үшін қолданылатын аналитикалық құралдардың бірі.

Медицинада Гесс вискизометрі қолданылады. Гесс вискозиметрі сұйықтықтың өте аз көлемімен өлшеуге мүмкіндік береді, бұл, мысалы, қанның тұтқырлығын өлшеу кезінде ыңғайлы. Ол екі бірдей көлденең капиллярдан тұрады. Капиллярлардың бір бөлігі ішінара сумен, ал екіншісі ішінара қанмен толтырылған. Екі капилляр да қысым көзіне қосылған. Бұл сұйықтықтардың екі капиллярда өтетін арақашықтықтары салыстырылады. Бұл арақашықтықтардың қатынасы екі тұтқырлықтың кері қатынасына тең. Гесс вискозиметрінің дәлдігі онша жоғары емес.