Manfiy bosim va suv kogeziyasi

Qovushoqlik
Gaz va suyuqliklarda ichki ishqalanish hodisasi muhitning bir-biriga nisbatan parallel harakat qilayotgan ikkita yondosh qatlamlari orasida qarshilik kuchining yuzaga kelishidan tashkil topadi. Qattiq jismning sirti bo‘lgan ikkita gorizontal A va B tekisliklar orasida gaz yoki suyuqlik bo‘lsin (49-rasm). Agar yuqori A tekislikni ₁ tezlik bilan harakatga keltirib, bunda pastki B tekislikni qo‘zg‘alishsiz ushlab turilsa, vaqt o‘tishi bilan tekisliklar orasida tezlik gradiyenti ishtirokida vertical X o‘qqa nidbatan pastga yo‘nalgan oqim. Tajriba ko‘rsatishicha, laminar oqimda gaz yoki suyuqlik chegarasida qattiq jism tezligi bilan bir xil tezlikka ega bo‘lgan chegaraviy qatlam yuzaga keladi. Aynan shuning uchun 49-rasmda tasvirlangan qattiq jism A yuzasining ₁ tezligi unga yopishayotgan muhit qatlaminining tezligidir. Albatta, B tekislikdagi muhit qatlami tinch xolda bo‘ladi. Muhitda ichki ishqalish mavjudligidan, A tekislik harakati tezligini ushlab turish uchun unig yuzasining har birligiga ma’lum kuch bilan ta’sir etish kerak. 1-rasmda A tekislikda birlik maydoncha a va unga qo‘yilgan kuchlar tasvirlangan: tashqi harakatlanuvchi kuch f_h va ichki ishqalanish kuchi f_i. Ko‘rsatilgan kuchlarning tenglashishi (f_h=f_i) natijasida A tekislik bir tekis harakat qiladi.
Xuddi shunday manzara A va B tekisliklar orasidagi ixtiyoriy birlik yuzachada o‘rinlidir. 49-rasmda turli tezliklar bilan harakatlanuvchi 2 va 3 muhit qatlamlari orasida birlik yuzacha b ajratilgan bo‘lib, tezroq qatlam 2 bu yuzachaga f₂ kuch bilan, sekinroq qatlam 3 esa tormozlovchi f₃ kuch bilan ta’sir etadi.
Bu kuchlarning tenglashishi (f₂=-f₃) ajratilgan yuzachaning bir tekis harakatlanishini ta’minlaydi.
Mexanikadan ma’lumki, tezlikning eng ko‘p o‘zgarishi yo‘nalishiga normal joylashgan (ya’ni tezlik gradiyentiga normal) birlik yuzaga qo‘yilgan qovushoqlik kuchi Nyuton formulasi bilan aniqlanadi:

	1-rasm

(1)
bu yerda, -tezlik gradiyenti (X o‘qi tezlikning eng ko‘p o‘zgarishi yo‘nalishida tanlanadi), -muhitning dinamik qovushoqlik koeffitsiyenti. XBS da qovushoqlik koeffitsiyentining birligi Paskal-sekunddir.
Paskal-sekund – laminar oqimda va tezlik gradiyenti 1 m/(s^.m) bo‘lganda tezlik gradiyenti yo‘nalishiga normal joylashgan 1m² yuzada 1N ga teng bo‘lgan ichki ishqalanish kuch hosil bo‘luvchi muhitning dinamik qovushoqligidir:

Ichki ishqalanish kuchi muhitning bir qatlamidan boshqasiga harakat (impuls) miqdori uzatilishi mikrofizik jarayoni natijasida yuzaga keladi. 1-rasmda 2 qatlam harakati, shu qatlam molekulalariga harakatlanayotgan A yuza bilan o‘zaro ta’sir natijasida yo‘naltirilgan harakat qilayotgan molekulalar tomonidan impuls uzatilishi natijasida yuzaga keladi.
Biroq, impuls uzatilishi bilan birga oquvchan muhitda yo‘naltirilgan (mexanik) harakat energiyasi ham uzatiladi. Qattiq jism A ning birlik yuzasining harakatlanishi uchun tashqi energiya manbalari sarflagan quvvat: ga teng bo‘lib, bu yerda: f-ishqalish kuchiga teng bo‘lgan harakatlanuvchi kuch, -tekislikning siljish tezligi. (1) ni qo‘llab: , yoki
(2)
deb yoza olamiz, Bu quvvatning sarflanishi qattiq jismlar ishqalanishi misolidagi kabi, to‘g‘ridan-to‘g‘ri issiqlik ajralishi bilan bog‘liq emas. Chegaraviy qatlam qattiq jismga yopishganligi va u bilan bir tezlikda harakat qilishi natijasida G kattalikni harakatlanayotgan qattiq jism birlik yuzasidan muhitga berilayotgan energiya kabi talqin etish mumkin. Zichligi (2) formula bilan ifodalanuvchi energiya oqimi muhitning o‘zining ichida ham o‘ringa ega: tezlik gradiyenti mavjudligida yo‘naltirilgan harakat mexanik energiyasi muhitning bir qatlamidan ikkinchisiga tezlik kamayishi tomoniga uzatiladiki bu (2) formulada “-” ishora bilan inobatga olingan. Bu jarayon issiqlik o‘tkazuvchanlikka o‘xshashdir.
Ichki ishqalanish mavjud bo‘lganida oxir oqibat mexanik energiya (yo‘naltirilgan harakat energiyasi) ichki energiyaga aylanishi sodir bo‘ladi. Agar X koordinataning turli qiymatlariga ega bo‘lgan qatlamlar olinsa, ularda (2) ga muvofiq energiya oqimlari turlicha bo‘ladi. Energiya oqimlarining farqi muhitning ko‘rilayotgan qatlamlari orasida joylashgan hajmda mexanik harakatning issiqlikka aylanish o‘lchovi bo‘lib xizmat qiladi.
Suyuqlik va gazlarning qovushoqlik koeffisientlarini aniqlash usullarining asosiylari qovushoq muhitda sharchaning harakatini kuzatishga asoslangan Stoks usuli va kapilyar orqali muhitning ma’lum hajmining oqish tezligi bo‘yicha muhit qovushoqligi haqida hukm chiqarish mumkin bo‘lgan Puazeyl usulidir.
1-jadvalda 1 atm bosimda ayrim gaz va suyuqliklarning dinamik qovushoqliklari keltirilgan.

1-jadval