Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных операций

Тангенциальды (жылжымалы) тұтқырлық деп сұйықтың бір қабатқа қарағандағы басқа қабаттың жылжуына кедергі жасай алу қабілетін айтады.

Сұйықтықта ішкі үйкеліс күшінің барлығын алғаш рет И.Ньютон қарастырған. Оның 1687 жылы келтірілген гипотезасы бойынша, сұйықтықтың екі қабатының арасында пайда болатын үйкеліс күші F қысымға емес, сұйық тегіне, қабаттардың жанасу ауданына және ағуының салыстырмалы жылдамдығына тәуелді. 

Өзенде ағатын сұйықтықтың (судың) жоғарғы қабаты төменгісімен салыстырғанда жоғары жылдамдықпен ағатыны белгілі. Сұйық ағымын ойша қабаттарға бөліп, олардың арасында өзен түбіне жақындаған сайын жылдамдықты төмендететін, тіпті өзен түбіндегі жылдамдықты нөлге жақындататын, үйкеліс күші бар екендігіне көз жеткізуге болады. Сұйықтың екі қабаты арасында пайда болып,   ара қашықтығында жылдамдықтардың dv айырмашылығымен қозғалатын үйкеліс күші мынаған тең: 

 

,

(1.7)

              

мұндағы S- сұйық қабаттарының жанасу ауданы;

μ- тұтқырлықтың динамикалық коэффициенті.

Тұтқырлықтың динамикалық коэффициенті Паскаль- секундпен (Па*с) немесе пуазбен (П) өлшенеді және сұйық тегі мен оның температурасына тәуелді болады.

1 П= 1 дин*с/см².

1 дин=10^-5 Н=1,02*10^-6 кгс болғанда, ал 1 м² =10⁴ см² болса, онда 1 П=0,1 Па*с=0,0102 кгс*с/м².

Динамикалық тұтқырлықпен қатар гидравликада кинематикалық тұтқырлық та қолданылады. Динамикалық тұтқырлық коэффициентінің оның тығыздығына қатынасы кинематикалық тұтқырлық болып табылып, ν коэффициенті арқылы белгіленеді:

 

(1.8)

 

Кинематикалық тұтқырлық коэффициентінің өлшем бірлігі:

1 Ст=1 см²/с=1*10^-4м²/с=0,01сСт.

Тамшылы сұйықтардың тұтқырлығы оның температурасына тәуелді, температура жоғарылаған сайын сұйықтық тұтқырлығы төмендейді. Газдардың тұтқырлығы керісінше, температура жоғарылаған сайын тұтқырлығы да жоғарылайды. Оның түсінігі ретінде, сұйықтық молекулалары газ молекулаларына қарағанда бір-біріне жақын орналасуын және тұтқырлық молекулалар ілінісуінің күшінен пайда болатынын айтуға болады. Молекулалар ілінісуінің күші сұйықтық температурасы ұлғайған сайын азаяды, соның әсерінен тұтқырлық та азаяды. Ал газдардың тұтқырлығы, негізінен, ондағы молекулалардың ретсіз жылулық қозғалысымен түсіндіріледі де, ол қозғалыстың қарқыны температура ұлғайған сайын өседі. Сондықтан газдардың температурасы ұлғайған сайын тұтқырлығы да өседі.

Сұйықтар тұтқырлықтарының шамасын анықтау үшін вискозиметр деп аталатын әр түрлі конструкциялы приборлар қолданылады. Осылардың ішіндегі ең кең тараған түрі – ол Энглер вискозиметрі. Энглер вискозиметрі диаметрі 106 мм болатын цилиндрлі ыдыстан, және оның түбіне жалғанған диаметрі 2,8 мм болатын қысқаша түтіктен тұрады. Энглер градусы бойынша тұтқырлық (°Е) вискозиметрден осы түтік арқылы өз салмағының әсерімен 200см³ сыналатын сұйықтықтың ағу уақытының t, дәл сол прибордан сол мөлшердегі 20°С температурадағы тазартылған судың ағу уақытына t_су қатынасымен анықталады. Әдетте t_су=50…52 c. Сонда:

 

1°Е=t/tсу

(1.9)

Энглердің шартты тұтқырлығын кинематикалық тұтқырлыққа ауыстыру үшін келесі теңдікті қолданады:

 

ν= (0.0732°Е –0.0632/°Е), м2/с.

(1.10)

Газтәріздес сұйықтар. Газтәріздес сұйықтардың сығылатындығына байланысты олардың тығыздығы және көлемдік салмағы қысым мен температураға тәуелді болады.

Газдардың сығылу және кеңею процесі:

Бойль – Мариот заңы

(1.11)

                                                                  

мұндағы р₁ және р₂  - қысымдар;

V₁ және V₂ – р₁ және р₂  қысымдарындағы тұрақты температурадағы газдардың көлемі_.

Гей – Люссак заңы

мұндағы T₁ және T₂ – абсолютті температуралар; T₁=273.15+t₁; T₂=273.15+t₂; (мұндағы газ температуралары Цельсий шкаласы бойынша).

Гей – Люссак және  Бойль – Мариот заңдарының негізінде идеал газ күйінің теңдеуі:

 

(1.13)

                                                                            

мұндағы G – кгс- пен өлшенетін газдың салмағы;  

R – меншікті газ тұрақтысы, ол 1^◦ -қа қыздырғандағы 1 кгс  газдың кеңеюге кеткен жұмысқа тең (p=const); R=848/M кгс∙м/кг∙град (мұндағы М – газдың молекулалық салмағы).

Изотермиялық процесс Бойль – Мариот заңымен сипатталып, газдың тұрақты температурасында байқалады.

Адиабаттық процесс газдың қоршаған ортамен жылу алмастыруынсыз болады және келесі теңдікпен сипатталады:

 

pVk = const,

(1.14)

Газ күйінің өзгеруінің изотермиялық және адиабаттық процестері  политроп теңдеуімен сипатталатын политропты процестердің жеке жағдайымен түсіндіріледі:

Сұйыққа әр түрлі күштер әсер етеді, оларды массалық және беттік күштер деп бөлуге болады.