Вязкости жидкости по методу Пуазейля.

Всякая жидкость обладает вязкостью, т.е. силой внутреннего трения, возникающей в результате взаимодействия между слоями движущейся жидкости. Величина, характеризующая зависимость силы внутреннего трения от рода жидкости или газа, получила название коэффициентов вязкости на каждую единицу площади соприкасающихся поверхностей и измеряется в системе СИ или Па*с.

если то

Чтобы определить вязкость жидкости по методу Пуазейля, рассмотрим установившееся течение вязкой жидкости через узкий канал. Скорость движущейся частицы определяется соотношением:

()- разность давлений между сечениями, ()- длина канала, ()- радиус канала, ()- расстояние от частицы движущейся со скоростью () до оси канала, () - коэффициент вязкости данной жидкости.

Распределение скоростей частиц в зависимости от расстояния, от их оси характеризуется, кривой АВС. Рассмотрим условия вытекания жидкости в объеме (V) через узкий канал. Выделим в сечении A, C, кольцо бесконечно малой ширины, (dr) на расстоянии за время (t). Объем жидкости, протекающий через заштрихованое сечение за время равен:

(2)

Учитывая (1), получим: (3)

(4) Если жидкость вытекает под действием собственного веса, то разность давления равна гидростатическому давлению (5) ()- плотность жидкости, ()- высота столба жидкости, тогда решая (4) с учетом (3) относительно (), получим: (6)

Таким образом, зная (t) истечения определенного объема жидкости через узкий канал известного радиуса (R)и длину (), определить коэффициент вязкости жидкости. В данной работе определение коэффициента вязкости производится методом сравнения, чтобы избежать измерения радиуса канала, т.к. очень трудно изготовить канал строго постоянного сечения. Чтобы получить рабочую формулу, закон Пуазейля для дистиллированной воды: (7) и для исследуемых жидкостей (8) поделим одну на другую и решим относительно (), учитывая получим

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1.Как распределяются скорости движущихся частиц вязкой жидкости по сечению канала?

2. Какова размерность вязкости?

3. Какое течение называется ламинарным?