Qovushoq suyuqlik gidrodinamikasi
Download 406.21 Kb. Pdf ko'rish
|
suspenziyasi shunday xossaga ega);
kuchlanishi olib tashlangandan keyin qisman elastik tiklanish paydo bo‘ladigan suyuqliklar, bunda ularda ham qovushoq suyuqliklar va ham elastik qattiq jismlarning xossalari namoyon bo‘ladi. Qattiq jismlar uchun berilgan deformatsiyani paydo qiluvchi Guk qonuniga to‘la bo‘ysinuvchan kuchlanish vaqtdan bog‘liq bo‘lmaydi. Qovushoq-elastik suyuqliklarda esa bu kuchlanish doimo relaksatsiyalaydi. Sof qovushoq suyuqliklardan farqli qovushoq-elastik suyuqliklar tashqi kuchlanish ta’sirida darhol oqib boshlaydi, yuklanish olingandan keyin esa ularning deformatsiyasi asta-sekin tiklanadi. Shunday
qilib, bunday
suyuqliklarning oqimini tavsiflovchi holat tenglamalarida urinma kuchlanish va siljish tezligidan vaqt bo‘yicha hosila qatnashishi zarur. Kuchlanish relaksatsiyasi, qoldiq deformatsiya, qolipining shishi – shunaqa turdagi suyuqliklarga xos ba’zi jarayonlardir. Qattiq jismlar, eritilgan polimerlar va ularning qorishmalarida qovushoq-elastiklik kuchli namoyon bo‘ladi. Har xil sovun erirmalari, silikonli zamazka (xamirsimon plastik massa), quyuqlashtirilgan tuxum oqi, ba’zi shampunlar, har xil turdagi quyiltirilgan sut va suvga aralashtirilgan jelatinda ana shunday qovushoq-elastiklik xossalari uchraydi. Nonyuton suyuqliklar harakatidagi oqim jarayonlarini tahlil qilishdagi asosiy qiyinchilik kuchlanish tenzorini siljish tezligi bilan bog‘lovchi biror umumlashgan holat tenglamasining yo‘qligida. Qovushoq-noelastik suyuqliklar uchun
– urinma kuchlanish va du/dy – siljish tezligi orasidagi bog‘lanishni ifodalovchi bir nechta empirik modellar tavsiya etilgan. Bu modellarning har biri biror aniqlanuvchan sonli empirik parametrlarni o‘z ichiga oladi. Tadqiqotchilar ana shu modellar yordamida o‘zgarmas temperatura va bosimda
– urinma kuchlanishning du/dy – siljish tezligidan bog‘liqligini ifodalovchi barcha eksperimental ma’lumotlarni tavsiflashga urinishadi. Quyida asosan erkin konvektiv uzatish jarayonlarini tadqiq qilishda qo‘llaniladigan ba’zi modellarni keltiramiz. Siljishning chegaraviy kuchlanishiga ega bo‘lmagan vaqtdan bog‘liqsiz xossalarli qovushoq-noelastik suyuqliklar. Odatda bunday suyuqliklar uchun urinma kuchlanish va siljish tezligi o‘rtasidagi bog‘lanishni tavsiflashda ko‘pincha ushbu
1
munosabat bilan yoziladigan Ostvaldning darajali modeli qo‘llaniladi, bunda K va n parametrlar empirik konstantalar bo‘lib, K – suyuqlikning birgalikdalik koeffisiyenti va n – suyuqlikning daraja ko‘rsatgichi deb ataladi. Bu parametrlarga ko‘ra suyuqlik: n = 1 va K = bo‘lganda – sof Nyuton suyuqligi; n < 1 bo‘lganda – psevdoplastik suyuqlik; n > 1 bo‘lganda – dilatant suyuqlik deb ataladi. Bu model siljish tezligining oraliq qiymatlarida juda samarali natijalar beradi, ammo limitik holatlarga yaqin, ya’ni siljish tezligining juda kichik va juda katta qiymatlarida u o‘rinli emas. Boshqacha qilib aytganda, bu model Nyuton suyuqligiga yaqin suyuqliklarning xossalarini to‘g‘ri tavsiflamaydi.
1 1 , bu yerda A, B, - musbat parametrlar bo‘lib, A = 1/ 0 ; 0 – nolinchi siljish tezligidagi qovushoqlik. Bu model:
< 1 da
ning kichik qiymatlari uchun Nyuton suyuqliklarini darajali modelga ko‘ra yaxshiroq tavsiflaydi;
> 1 da
ning katta qiymatlari uchun Nyuton suyuqliklarini yaxshiroq tavsiflaydi, ammo siljish tezligining
sohalarida tuyilgan qovushoqlik miqdori juda noaniqlik bilan topiladi. Satterbi modeli: dy du a yx , bunda A dy du B dy du B a / ) / ( arcsh
0 . Bu yerda ham uchta A, B, 0
tezliklarli limitik qiymatlarida du/dy 0 va a
0. Siljish tezligining kichik va o‘rta qiymatlarida bu model yaxshi natija beradi. Siljishning chegaraviy kuchlanishiga ega vaqtdan bog‘liqsiz xossalarli qovushoq-noelastik suyuqliklar. Bunday suyuqliklar ichida Bingamning plastik suyuqligi modeli keng tarqalgan. Bunday suyuqlik modelining tenglamasi quyidagicha: , 0 dy du B yx agar
0 yx ; , 0
du agar
0 yx va
, 0 yx
bunda «+» ishora tezlik gradiyentining musbatligiga va «–» ishora tezlik gradiyentining manfiyligiga mos keladi;
– plastik qovushoqlik. Bu model asosan shlam (gidrokimyoviy usullarda olinadigan asl (zangla- maydigan) metallarga boy cho‘kindi) va pasta (qaymoq quyuqligidagi ohakli yoki plastik loyli massa)larning holatini tavsiflashda ishlatiladi. Vaqtdan bog‘liq xossalarga ega qovushoq-noelastik suyuqliklar. Bunday suyuqliklarning asosiy tenglamalari o‘ta murakkab tuzilmaga ega bo‘lib, hozirgi kunda ularning real masalalarga tadbiqi yetarlicha tahlil qilinmagan. Shunga qaramasdan, faraz qilish mumkinki, barqaror harakatda bunday suyuqliklar o‘zini xuddi vaqtdan bog‘liqsiz xossalarga ega qovushoq-noelastik suyuqliklar kabi tutadi. Qovushoq-elastik suyuqliklar. Bunday suyuqliklarning reologik xossalari ularning avvalgi holatiga bog‘liq, shuning uchun ular faqat bittagina siljish tezligi va urinma kuchlanish o‘rtasidagi munosabat bilan tavsiflanmaydi. Shunga ko‘ra, mos asosiy tenglamani tanlash va uning yechimini topish juda murakkab muammo.
Download 406.21 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling