Яндекс цитирования

Главная arrow Литература arrow Детали машин (Иванов) arrow интенсивность изменения скоростей в поперечном направлении
интенсивность изменения скоростей в поперечном направлении
Положим далее, что ширина пластины А существенно больше ее длины / и в пределе стремится к бесконечности. Это позволяет пренебречь боковым течением жидкости в зазоре и свести более сложную пространственную задачу к плоской с осями χ и у, сохраняя интересующую нас физику явления.
Основополагающим является закон Ньютона
16_1_1.jpg
 
 
где τ — напряжение сдвига от внутреннего трения при сдвиге слоев жидкости, μ — динамическая вязкость жидкости, Па с, ν — скорость течения, м/с.
Закон Ньютона можно рассматривать как аксиому, подобно первому и второму его законам механики. Физический смысл закона можно объяснить так. Два тонких соседних слоя имеют некоторую разность скоростей. На общей границе слоев происходит сдвиг. Сопротивление сдвигу пропорционально интенсивности изменения скоростей в поперечном направлении или производной dv/dy. Коэффициент пропорциональности μ зависит от свойств жидкости и определяется экспериментально. Используя этот закон, можно найти все другие характеристики потока жидкости.
Продифференцировав уравнение Ньютона, получим
16_1_2.jpg
 
 
На рис. 16.4, г изображен элементарный объем жидкости со сторонами dx, dy и dz = 1, а также действующие на него силы в плоскости ху. Из условия равновесия получаем dpwdy = dxdx или dx/dy = dpu/dx. Далее обозначаем dpn/dx=— G — градиент избыточного давления в зазоре.
После подстановки получим основное уравнение гидроди¬намики для установившегося двухмерного течения жидкости
16_2.jpg
 
 
Интегрируя дважды, получим  v=—Gy2/(2ц) + С1шу + С2. Постоянные интегрирования Сх и С2 найдем по граничным условиям: при у = 0 ν = υΑ, при y = h v = 0. Опуская промежуточ¬ные операции, запишем
16_3.jpg
 
 
где h — текущая толщина слоя масла в зазоре.
Объемный расход на единицу ширины пластины равен h
16_4.jpg
 
 
По условию неразрывности потока жидкости значение Q не должно зависеть от χ (во всех сечениях зазора Q постоянно). При этом из уравнения (16.4) следует, что градиент давления G должен изменяться с изменением толщины слоя h в соот¬ветствии с соотношением
16_4_1.jpg
 
 
Учитывая h = hl— αχ, где α — угол наклона пластины А, после интегрирования в пределах от h γ до h и граничном условии — при h = hl ри = 0 — найдем
Уравнения (16.4) и (16.5) можно упростить, имея в виду, что на выходе из пластины, где h = h2, избыточное давление ри — 0. Так как постоянный сомножитель в уравнении (16.5) не равен нулю, приравниваем нулю член в фигурных скобках при h = h2 и получаем

 
« Пред.   След. »
Нашли ли вы, что искали?
Наши партнеры:
 

© ООО «Редуктор» 2009-2010

Создание сайта и продвижение сайта - www.seoburo.ru