В’язкість — Ньютонівська модель

Ньютонівська модель

В’язкість не лише змінює профіль швидкості, а й перетворює впорядковану механічну енергію потоку на внутрішню енергію. У довгій трубі саме через в’язкі втрати тиск уздовж течії падає навіть тоді, коли діаметр і висота не змінюються. Тому реальний трубопровід не можна описати лише ідеальним рівнянням Бернуллі без додаткового члена втрат.

Мікроскопічний зміст

Чому мед зазвичай тече повільніше за воду через однакову вузьку трубку за тих самих умов?

Температура

Мед має значно більшу динамічну в’язкість. Для ламінарного потоку більша η зменшує витрату за тієї самої різниці тиску та геометрії. Густина сама по собі не є головною причиною цього опору зсуву.

Потік у трубі

В’язкість описує внутрішній опір рідини або газу зсуву: сусідні шари, що рухаються з різними швидкостями, передають один одному імпульс. Висока в’язкість означає сильніший опір градієнту швидкості, але не те саме, що велика густина.

Ньютонівська модель

Для ньютонівської рідини напруження зсуву τ пропорційне градієнту швидкості: τ=η dv/dy. Коефіцієнт η — динамічна в’язкість. Вода й повітря часто добре наближуються цією моделлю в широкому діапазоні умов.