Сурет – Сұйықтықтағы жазық бетті жағалай параллель ағынша ағыстың сұлбасы

пропорционалдық коэффициенті динамикалық тұ тқ ырлық коэффициенті деп аталады, ол сұ йық тық тың кү ші мен қ озғ алысы арасындағ ы тә уелділікті кө рсетеді. Оның ө лшемділігінде кү ш бірлігі шамасы бар, яғ ни .

Ньютон заң ы сай келетін сұ йық тық тар, ньютондық деп аталады. Мұ ндай сұ йық тық тар, сұ йық тық ұ шырайтын, нақ ты қ озғ алыс сипатына тә уелсіз, динамикалық тұ тқ ырлық қ асиеттеріне ие. Кө п тарағ ан сұ йық тық тар, мысалы су, спирт, ньютондық болып табылады. Кернеу мен деформация жылдамдығ ының арасындағ ы пропорционалдық коэффициенті айнымалды болатын сұ йық тық тарды ньютондық емес деп атайды. Мұ ндай тү рдегі сұ йық тық тар қ ату температурасына жақ ын кезіндегі мазуттар, бетондар жә не т.б. Тә жірибелер жолымен ньютондық емес сұ йық тық тар жанама кернеуі тек - бастапқ ы ығ ысу кернеуінің анық талғ ан шамасына жеткеннен кейін ғ ана қ озғ ала бастайтыны анық талды. Бастапқ ыдан аз кернеулерде бұ л сұ йық тық тар ақ пайды, тек серпімді деформацияғ а ұ шырайды.

Жалпы жағ дайында кернеу ә рекет ететін аралық ұ зақ тығ ына, кернеу шамасына жә не басқ а факторларғ а тә уелді болады.

Ньютондық сұ йық тық тар ү шін мө лшері сұ йық тық тардың кү йіне тә уелді жә не сол себептен оның параметрлерінің бірі болып табылады. Қ ысымғ а тә уелділік, қ ысым ө те ү лкен болмағ анша, сұ йық тық тардың, газдар мен булардың кө біне аз болады. Температура жоғ арылғ ан сайын барлық сұ йық тық тардың тұ тқ ырлығ ы азаяды, ал газдардың тұ тқ ырлығ ы, керісінше, кө бейеді. Температураның ә серінен болатын бұ л айырмашылық тар, сұ йық тық тар мен газдардың молекулярлы қ ұ рылысындағ ы айырмашылық тардың салдарынан болады.

Сұ йық тық динамикасы тең деулерінде кинематикалық тұ тқ ырлық коэффициенті деп аталатын, қ атынасы кездеседі. Сонымен, . коэффициентінің ө лшемділігі диффузия мен температура ө ткізгіштік коэффициентерінің ө лшемділігіне ұ қ сас. Сол себепті, егер диффузия коэффициенті заттардың тасымалдау жылдамдығ ын анық таса, ал температура ө ткізгіштік коэффициенті – жылудың тарау жылдамдығ ы болса, онда кинематикалық тұ тқ ырлық коэффициенті тұ тқ ырлық кү ші ә серінен бө лшектердің ү деуін сипаттайды.

Тамшылы сұ йық тық тар ү шін кинематикалық тұ тқ ырлық коэффициенті қ ысымғ а тә уелсіз, ал газдар ү шін ол қ ысымның ө суімен тө мен тү седі. шамасының температурағ а тә уелділігі, динамикалық тұ тқ ырлық ү шін де ұ қ сас, бірақ газдар ү шін бұ л байланыс кү штірек білінеді.

Сұ йық тық қ озғ алысының екі режимі бар болғ андығ ы экспериментті тү рде 1839 жылы анық талғ ан. Гаген цилиндрлік тү тікшеде ағ ыс сипаты жылдамдық бір анық талғ ан шекке жеткен кезде ө згеретініне кө ң іл аударғ ан. Ол тағ ы да осы шектен аз жылдамдық та ағ ыс, қ атты шыныдай ө зекті тегіс, ал жылдамдық шектен асқ ан кезде ағ ыс беті толқ ынды жә не ағ ыс «секірмелі» сияқ ты болатынын тапқ ан. Осылайша, сұ йық тық қ озғ алысының екі тү рі анық талды – оларды ламинарлық (қ атпарлы) жә не турбулентті (кұ йынды) режимдер деп атады.

1883ж. Рейнольдс сұ йық тық тың қ озғ алысының бұ л режимдерінің барлығ ын дә лелдеген жә не ә р тү рлі жағ дайлардағ ы қ озғ алыс тү рін анық тайтын критерийлерді (шарттарды) ұ сынғ ан. Бұ л критерийді ламинарлық қ озғ алыстар бар жағ дайларды анық тау ү шін, осы режимге тұ тқ ырлы ү йкеліс кү шінің ү лкен қ атысты рө лі болуына, ал бө лшектердің ү деуіне байланысты инерциялық кү штің азырақ болуына сү йеніп, тұ жырымдаймыз. Бұ л кү штердің қ атынасын мө лшерсіз кешен – Рейнольдс саны анық тайды: , мұ нда - сұ йық тық (газ) ағ ынның шығ ыны мен ағ ынның кө лденең қ имасы бойынша есептелген жылдамдық. Айтылғ аннан шығ атыны сұ йық тық тың ламинарлық қ озғ алыс жағ дайына, кү дікті анық талғ ан мә ннен аспайтын, Рейнольдс кіші сандары сә йкес келуі керек. Егер олар кү дікті мә ннен асып тү ссе, онда ламинарлық қ озғ алыс тұ рақ ты болмайды жә не турбуленттік пайда болуы мү мкін. Рейнольдс кү дікті санының мә ні ағ ын геометриясы мен оны анық тауда қ олданылатын сипаттық шамаларғ а тә уелді болады. Дербес жағ дайда, жабық арналар мен қ ұ бырларда ол 2300 тең.

Рейнольдс саны нө лге ұ мтылғ ан жағ дайда (демек инерциялық мү шелерді толығ ымен елемеуге болады) ламинарлық қ озғ алыстың шекті жағ дайы орындалады. Осындай қ озғ алыстар туралы ұ ғ ымды қ атты бө лшекті, майда дә нді қ абатты орта арқ ылы немесе бө лшектердің ө те тұ тқ ыр сұ йық тық қ а тү суінде сұ йық тық тың сү зу қ озғ алысы береді. Мұ ндай қ озғ алыстар жорғ алаулық ағ ыстар деп аталады.

Ағ ыстарды стационар жә не стационар емес деп топтастырады. Біріншілердің айрық ша белгісі, олар ү шін, жә не де басқ а физикалық шамалар ү шін жылдамдық ө рісі уақ ытта ө згермейтіндігінде. Егер бұ л шарттар сақ талмаса, онда ағ ыстар стационар емес болады.