20. Объясните физический смысл понятий: динамический и кинематический коэффициенты вязкости, вязкость пластическая и эффективная, ньютоновские и неньютоновские жидкости, вязкопластичная жидкость.

Вязкостью называется свойство жидкости оказывать сопротивление сдвигу (относительному смещению слоев) .

Жидкости, подчиняющиеся закону Ньютона, называются ньютоновскими

Эффективная и пластическая вязкости, характеристические напряжения сдвига.

Эффективная вязкость – косвенно характеризует вязкость бурового раствора как ньютоновской жидкости;

Пластическая вязкость – это та часть сопротивления течению жидкости, которая вызывается механическим трением;

Величина коэффициента динамической вязкости жидкости при постоянной темпера­туре и постоянном давлении зависит от внутренних (химических) свойств самой жидко­сти. Размерность коэффициента динамической вязкости в системе единиц СИ: н с/м ², в системе СГС - д-с/см . Последняя размерность носит название пуаза (пз). Таким образом, \пз =1 д-с/см , а соотношение между единицами вязкости. 1да=0,1 н с/м ².

Помимо коэффициента динамической вязкости жидкости широко используется ко­эффициент кинематической вязкости жидкости v, представляющий собой отношение ко­эффициента динамической вязкости к плотности жидкости

Неньютоновской жидкостью называют жидкость, при течении которой её вязкость зависит от градиента скорости. Обычно такие жидкости сильно неоднородны и состоят из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры. Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации

20. Сформулируйте закон сохранения массы при движении жидкости и газа. В каком случае закон сохранения массы эквивалентен закону сохранения объёмного расхода?

Пусть D - фиксированная область с границей С, занятая идеальной несжимаемой и однородной жидкостью, то есть жидкостью с постоянной во всей области течения плотностью ρ.

Скорость изменения массы жидкости в области D, обусловленная движением жидкости через границу со скоростью v, равна

, Здесь n - вектор единичной внешней нормали к элементу поверхности ds, символ означает скалярное произведение векторов.

С другой стороны, скорость изменения массы жидкости в об-ласти D (элемент объема которой обозначается dv) дается формулой:

П риравнивая выписанные выражения для скоростей изменения массы жидкости, приходим к уравнению неразрывности

20. Напишите уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкости в виде:

- баланса полных энергий;

- баланса энергий на единицу веса (напоров);

- баланса энергий на единицу объема.

(1)

Для идеальной жидкости

- баланса полных энергий;

- баланса энергий на единицу веса (напоров); разделим (1) на dm =>

- баланса энергий на единицу объема. Разделим (1) на объем dv

20. Какие типы гидравлических сопротивлений вы знаете? По какой причине появляются сопротивления по длине потока? На что затрачивается энергия при прохождении жидкости через местные гидравлические сопротивления?

Потери напора по длине (линейные)

Местные потери напора

Потери напора по длине – это потери напора на трение на прямых участках трубопровода

Местные потери возникают в результате деформации потока и потерь энергии на вихреобразование в тех местах, где происходит изменение конфигурации канала. Наблюдаются в местах поворота, резкого расширения или сужения потока, различного вида запорных и регулирующих устройствах.