Байдуллаева Қазақтіліне аударғандар Н. М. Алмабаева, Г. Е. Байдуллаева, К. Е. Раманқұлов Мәскеу и з д а т е л ь с к а я г р у п п а «гэотар-медиа» 1 9
СҮЙЫҚТАРДЫҢ АҒЫСЫ ЖӘНЕ ҚАСИЕТТЕРІ
жүктеу/скачать 28,1 Mb. Pdf көрінісі
|
Ремизов А.Н. Медициналық және биологиялық физика (1)
| СҮЙЫҚТАРДЫҢ АҒЫСЫ ЖӘНЕ ҚАСИЕТТЕРІ
Суйықтарға өзінің қасиетімен газдар мен қатты дененің арасында өтпелі қа- сиетке ие болатын заттарды жатқызамыз. Суйық орта адам организмінің көп бөлігін қамтиды, олардың орын ауыстыруы зат алмасуды және агзаны ауамен қамтамасыз етуді жузеге асырады, сондықтан суйықтың механикалық қасиеті және агу қасиеті биологтар мен дәрігерлер уиіін қызугушылық тудырады. Бул тараудағы материалдың гидродинамика а — сығылмайтын суйықтар- дың қозғалыс мәселесін және оның өзін қоршаған қатты денелермен эсерлесуін зерттейтін физика бөліміне жэне реалогияға — заттардың деформациясы мен аққыштығын зерттейтін ғылымға қатысы бар. 9.1. СҮЙ Ы Қ ТҮТҚ Ы РЛ Ы ҒЫ . НЬЮТОН ТЕҢДЕУЛЕРІ. НЬЮТОНДЫҚ ЖӘНЕ НЬЮТОНДЫҚ ЕМЕС СҮЙЫҚТАР Накты сұйықтың ағысы кезінде онын жеке қабаттары бір-біріне жанама бой- ынша әсерлеседі. Бұл кұбылысты ішкі уйкеліс немесе тутқырлық деп атайды. Екі қатты пластина (9.1-сурет) арасындағы сұйыктын арасынан ағатын тұткыр сұйыктың ағысын карастырайык, оның төменгісі-қозғалмайтын, ал жоғарғысы ож жылдамдыққа козғалатын болсын. Шартты түрде сұйыкты бір- неше 1 , 2 , 3 т.б. кабаттан тұрады деп есептесе, түбіне «жабысқан» кабат коз- ғалыссыз. Түбінен алыстаған сайын сұйык, қабаттары көбірек жылдамдыққа (и, < п 2 < n3<... т.б.) ие болады, максимал жылдамдыкка жоғарғы пластинаға «жабысқан» қабатқа ие болады. Қабаттар бір-біріне эсер етеді. Мысалы, үшінші кабат екінші кабатты үдетіп, өзі де сол тарапынан кедергіге ұшырайды, сонымен қатар төртінші кабаттан үдеу алады т.б. Ішкі үйкеліс күші S ауданға тура пропоционал, оның шамасы салыстырмалы жылдамдык артқан сайын артады. Қабатқа бөлуіміз шартты болғандықтан, бұл күштің жылдамдык өзгерісіне тәуелділігінің жылдамдыкка перпендикуляр ұзындыктың бағытына каты- сын, яғни du/dx — жылдамдық градиентіне (ығысу жылдамдығы ) тәуелділігін былай жа- замыз: do < 9 1 > Бүл Ньютон теңдеуі. Мұнда р — пропор- ционалдык коэффиценті, ол ішкі үйкеліс коэ- Хі ---- Ғ - - фициенті немесс динамикалық тутқыр.іық (немесе жай ғана тұткырлык) деп аталады. Тұткырлык сұйыктың (немесе газдың) күйіне және молекулалык ка- сиетіне байланысты. Тұткырлыктын бірлігі ретінде Паскаль-секунд (Па с) алынады. СГС жүй- есінде түткырлыкпуаз аркылы өрнектеледі: 1 П ае = 10 П. Көптеген сұйыктарда тұткырлык жылдамдык градиентіне тәуелсіз, мұндай сұйыктар Ньютон тендеуіне бағынады, оларды Ньютондыксұйыктарға жаткы- зады. Ньютон теңдеуіне бағынбайтын сұйықтарды Ньютондык емес деп атай- ды. Кейде Ньютонды сұйыктардын тұткырлығын қалыпты , ал Ньютондык емес сұйыктар аномалды деп аталады. Күрделі және ірі молекулалардан тұратын сұйыктар, мысалы полимер ерітінділер Ньютондык емес, олар молекулалардың байланыстарынан немесе кеңістікті кұрылымнан тұрады. Олардың тұтқырлығы әртүрлі шартқа катысты жай сұйықтарға карағанда өте жоғары. Түтқырлықтың арту себебі: сұйыктын ағысы кезінде сырткы күштер шын Ньютондык тұткырлыкка ғана емес, кұрылымнын бұзылуы үшін де колданы- лады. Қан Ньютондык емес сұйыктыкка жатады. Түткыр сұйыктың кұбырдан ағысы медицина үшін қызығушылық тудыра- ды, себебі кан жүйесі негізінен әртүрлі диаметрлі цилиндрлі түтікшелерден тұ- рады. Симметрияның нәтижесінде кұбырда ағатын сұйыктың бөлшектері өстен бірдей алыс кашыктыкта бірдей жылдамдыкка ие. Өс бойынша ағатын бөлшектер жоғары жылдамдыкка, ал кұбырға жакын сұйыктар аз кабаты козғалыссыз күйде болады. Кұбыр кимасы бойынша бөл- шектің жылдамдықтарының жобамен таралуы 9.2-суретте көрсетілген. v =Дг) тәуелділігін аныктау үшін ойша сұйыктың г-радиусты және / ұзын- дыкты цилиндрлі көлемін аламыз (9.3, а-суретті караңыз). Цилиндр (кабыр- ғаларында) бойында р х және р2 кысымдары пайда болып, корыткы күшті тудырады: Цилиндрдің бүйір бетіне сұйыкты коршаған кабат тарапынан ішкі үйкеліс күші эсер етеді: 9.2. ТҮТҚЫ Р СҮЙЫҚТЫҢ ҚҮБЫРДАҒЫ АҒЫСЫ ПУАЗЕЙЛЬ ФОРМУЛАСЫ ғ = р 1л г 2 жүктеу/скачать 28,1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|