2 Сұйық түсінігі анықтамасы

Нақты сұйықтар мен газдардың басты қасиеттерінің бірі – тұтқырлық. Өзінің формасын өзгертудегі сұйық кедергісі оның динамикалық тұтқырлығымен (ішкі үйкеліс) сипатталады. Аудан бірлігіне келетін сұйықтағы ішкі үйкеліс күші _{ } Ньютон заңы бойынша анықталады:

Ньютон заңы орындалатын сұйықтар ньютондық сұйықтар деп аталады. Мұндай сұйықтар нақты қозғалыс сипатынан тәуелсіз динамикалық тұтқырлық қасиетіне ие. Су, спирт сияқты сұйықтар ньютондық б.т. Динамикалық тұтқырлық пуаз (П) немесе (Па с) өлшенеді; _{ }. (14). Динамикалық тұтқырлық мәні сұйық тегінен және оның температурасынан тәуелді. Кинематикалық тұтқырлық:

Кинематикалық тұтқырлық Стокспен немесе _{ } өлшенеді: _{ }

Кинематикалық тұтқырлық _{ } өлшемі диффузия коэффициенті мен жылуөткізгіштік коэффициентіне ұқсас. Диффузия коэффициенті – заттың тасымалдану жылдамдығын анықтаса, ал жылуөткізгіштік – жылудың таралу жылдамдығын, ал кинематикалық молекулалық тұтқырлық коэффициенті – тұтқырлық күші әсерінен бөлшектердің үдеуін сипаттайды.

Физикада сұйықтар тұтқырлығының екі түрі қарастырылады: көлемдік және тенгенциалды. Көлемдік тұтқырлық сұйықтардың сығылғыштық және созылғыштық қасиеттерін қабылдайтынын сипаттайды. Көлемдік тұтқырлыққа қатысты сұйыққа әсер ететін қысымдар арасында фазалар ығысуы және көлемдік деформация болады. (Френкель-13).

Кернеу мен жылдамдық деформациясы арасындағы айнымалы пропорционалдық коэффициентті сұйықты ньютондық емес сұйықтар деп атайды. Ондай сұйықтарға мазут, краска т.б. жатады. Ньютондық емес сұйықтар қозғалысы жанама кернеу _{ } тек белгілі мәнге жеткенде басталады. Бастпақы кернеуден аз кернеуде сұйықтар серпімді деформацияға ғана ие болып, ақпайды. 1.2- суретте қарастырып отырған сұйықтар үшін жанама кернеу мен жылдамдық градиенті арасындағы тәуелділікті мына өрнекпен сипаттайды

_{ }

Ньютондық сұйықтар үшін _{ } тек сұйық күйінен тәуелді. Сұйықтар, газдар және бу үшін _{ } қысымнан тәуелділігі қысым өте жоғары болмайынша өте аз болады. Барлық сұйықтар үшін температура өскенде тұтқырлық азаяды, ал газдар үшін керісінше. Температура өскенде сұйықтың молекулалар арасындағы өзара байланыс әлсірейді, жеке молекулалардың интенсивті қозуы салдарынан байланысқан молекулалар тобының өлшемі азаяды. Осының салдарынан тұтқырлық та кеміп, аққыштық жақсарады, сұйық деформациясы кедергісі төмендейді. Ал газдарда температураның жоғарылауымен молекулалар қозғалысы (жылулық активті), қабаттар арасында қозғалыс мөлшері алмасуы ұлғаяды. Осы себептер тұтқырлықтың және деформация кедергісінің өсуіне әкеледі.

Динамикалық тұтқырлық _{ } мәнінің абсолюттік температурадан тәуелділігі Сатерленд формаласымен сипатталады:

<sub> 

 </sub> температурадағы берілген газдың _{ }динамикалық тұтқырлығы; _{ }газ табиғатынан тәуелді тұрақты; _{ } абсолюттік температура.

Газ қоспасының кинематикалық тұтқырлығы төмендегі формуламен есептелуі мүмкін:

мұндағы _{ } газ қоспасы компоненттерінің көлемдік құрамы, _{ }. Газдар немесе сұйықтар қоспасы тұтқырлығының нақты мәнін тек эксперимент арқылы табуға болады.

Салыстырмалы тұтқырлық күшінің, тұтқыр сұйық қозғалысы сипаты инерциясынан, қатты қабырғамен шектелуіне байланысты және жылдамдық пен қысымның таралуына байланысты ағыстарды мынадай екі негізгі классификациямен сипаттайды. Біріншісі - ламинарлық және турбуленттік ағыстар, екіншісі – жылжымалы ағыстар және шекаралық қабатты ағыстар