Кинематические и динамические характеристики движения класса нелинейно - вязких сред с
ориентационной микроструктурой
Неравновесные процессы переноса класса сред (с жесткой, не эластичной микроструктурой) могут быть
рассмотрены достаточно просто в рамках феноменологического локально - равновесного приближения. Структурные
изменения в малом элементе объёма (подсистемы) успевают следовать за внешними изменениями. Равновесное
состояние в малом элементе объема среды успевает устанавливаться в процессе движения. Для расчета изменения
энтропии элемента объёма можно воспользоваться соотношением (4) без учета его релаксационного члена.
Неравновесные процессы переноса в этом случае рассчитываются как последовательная смена равновесных
параметров состояния подсистем в пространстве и времени: скоростью, изотропным давлением, плотностью,
температурой [1], [9].
Анализ опытных данных (ротационные, капиллярные вискозиметры, конус – плоскость [5]) показывает, что для
термореодинамического анализа таких систем вязкость является более сложной (гиперболической) функцией
состояния, чем обратная ей величина текучесть. В связи с этим уравнение движения (2) удобно замыкать соотношением
(3) с учетом лишь физической нелинейности, то есть зависимостью эффективной текучести
=
-1
от сдвиговой
компоненты тензора напряжения.
Для одномерного потока по направлению X, в случае ламинарного стабилизированного стационарного и
изотермического течения в круглой трубе радиуса – R, уравнение движения в цилиндрической системе координат имеет
вид:
r
-1
(
r
τ
rx
)
/
r
=
P
/
x
(11)
Интегрируя (11) в пределах 0
r
R, имеем для касательных напряжений в любой точки потока и соответственно
на стенке трубы соотношения:
τ
rx
= 0.5 r
P
/
x
; τ
ст
= 0.5 R
P
/
x
;
τ
rx
/
τ
ст
= r/R =
ξ
Do'stlaringiz bilan baham: |