تعریف سیال
سیال ماده ای است که تحت اثر یک تنش برشی – هرچند هم که کوچک باشد ، بی وقفه تغییر شکل می دهد . یادآوری می شود که نیروی برشی ، مولفه مماسی نیروی وارد بر سطح است . نسبت نیروی برشی به مساحت سطح ، تنش برشی متوسط نامیده می شود . حد نسبت مزبور ، هنگامی که سطح به سمت نقطه میل کند ، تنش برشی در آن نقطه می باشد .
لزجت سیالات
در مطالعه خواص سیال ، لازم است که دربین تمام خواص سیال بیش از همه به لزجت توجه کنیم . لزجت خاصیتی است که سیال به واسطه آن در مقابل تنش برشی مقاومت می کند . طبق قانون لزجت نیوتون تنش برشی لازم برای ایجاد یک نرخ تغییر شکل زاویه ای معین با لزجت سیال تناسب مستقیم دارد. ملاس (شیره چغندر) وقیر نمونه هایی از سیالات بسیار لزج می باشند .آب وهوا سیالاتی با لزجت بسیار کم هستند . با افزایش دما ، لزجت گازها افزایش می یابد اما لزجت مایعات کاهش می یابد . این تفاوت را می توان با بررسی عوامل لزوجت سیالات توضیح داد . لزوجت سیالات یعنی مقاومت آنها به تنش برشی ناشی از دو عامل است ، نیروی جاذبه مولکولی و تبادل مومنتم مولکولی . در مایعات فاصله مولکولها بسیار نزدیک تر از گازهاست . لذا نیروی جاذبه مولکولی در مایعات بسیار بیشتر از گازهاست . به نظر می رسد که عامل اصلی لزوجت مایعات ، نیروی جاذبه مولکولی باشد . حال از آنجا که با افزایش دما نیروی جاذبه مولکولی کاهش می یابد لزجت مایع نیز کاهش می یابد .اما در گازها جاذبه مولکولی بسیار کم است .مقاومت گازها به تنش برشی عمدتا ناشی ازتبادل مومنتم مولکولی میباشد . نسبت لزجت به جرم مخصوص را لزجت سینماتیک گویند و به ν(نو) نشان داده میشود ρ/μ=ν و μ را لزجت مطلق یا لزجت دینامیک گویند تا با لزجت سینماتیک اشتباه نشود . لزجت سیالات عمدتا مستقل از فشار است و فقط بستگی به دما دارد .
جرم مخصوص ،حجم مخصوص ، وزن مخصوص،چگالی وفشار
* جرم واحد حجم سیال را طبق تعریف جرم مخصوص یا دانسیته (Density) سیال گویند. جرم مخصوص را باρ(رو) نشان می دهند. جرم مخصوص آب در فشار استاندارد (mmhg760) و دمای C 4 برابر kg/m3 1000 است.
* عکس جرم مخصوص را حجم مخصوص (specific volume) گویند به عبارت دیگر حجم مخصوص ،حجمی است که توسط واحد جرم سیال اشغال می شود . حجم مخصوص را با sν نشان می دهند : 1/ρ= sν
* وزن واحد جرم یک ماده را وزن مخصوص گویند . وزن مخصوص را با r (گاما) نشان می دهند : r=ρğ
وزن مخصوص با تغییر محل ، بعلت تغییر شتاب جاذبه ، تغییر می کند . در استاتیک سیالات و در جریانهای با سطح آزاد بهتر است از وزن مخصوص استفاده کنیم .
نسبت وزن مخصوص یک ماده به وزن آب هم هم حجم آن را در شرایط استاندارد ،چگالی نسبی یا به اختصار چگالی نامیده می شود . چگالی با s نشان داده میشود. چگالی را همچنین می توان نسبت جرم مخصوص ماده به جرم مخصوص آب و یا نسبت به وزن مخصوص ماده به نسبت وزن مخصوص آب دانست .
* فشار متوسط عبارتست از نیروی عمود فشاری وارد به یک سطح به مساحت آن سطح . فشار در یک نقطه عبارتست از حد نسبت فوق ، هنگامی که سطح به سمت سطح بسیار کوچکی محاط بر نقطه میل می کند . اگر سیال به دیواره های ظرف خود فشاری وارد کند ، ظرف نیز عکس العمل آن را به سیال وارد می کند . مایعات می توانند فشارهای بسیار زیاد را تحمل کنند ، اما در کشش بسیار ضعیفند مگر آنکه بسیار خالص باشند . بهمین دلیل فشار مطلق هیچگاه درسیالات منفی نمی گردد ،زیرا منفی بودن فشار مطلق به معنی آنست که سیال یه تنش کششی را تحمل می نماید . دیمانسیون فشار ، نیرو بر سطح و واحد آن نیوتون بر متر مربع است که پاسکال (pa) نامیده می شود . فشار را می توان با استفاده از رابطه p=r h یعنی فشار برابر است با وزن مخصوص در ارتفاع بیان کرد .
منبع : مکانیک سیالات تالیف ویکتور استریتر ، بنجامین وایلی - ترجمه مهندس علیرضا انتظاری چاپ 1377
نقل از زرآب نیرو
سیال ماده ای است که تحت اثر یک تنش برشی – هرچند هم که کوچک باشد ، بی وقفه تغییر شکل می دهد . یادآوری می شود که نیروی برشی ، مولفه مماسی نیروی وارد بر سطح است . نسبت نیروی برشی به مساحت سطح ، تنش برشی متوسط نامیده می شود . حد نسبت مزبور ، هنگامی که سطح به سمت نقطه میل کند ، تنش برشی در آن نقطه می باشد .
لزجت سیالات
در مطالعه خواص سیال ، لازم است که دربین تمام خواص سیال بیش از همه به لزجت توجه کنیم . لزجت خاصیتی است که سیال به واسطه آن در مقابل تنش برشی مقاومت می کند . طبق قانون لزجت نیوتون تنش برشی لازم برای ایجاد یک نرخ تغییر شکل زاویه ای معین با لزجت سیال تناسب مستقیم دارد. ملاس (شیره چغندر) وقیر نمونه هایی از سیالات بسیار لزج می باشند .آب وهوا سیالاتی با لزجت بسیار کم هستند . با افزایش دما ، لزجت گازها افزایش می یابد اما لزجت مایعات کاهش می یابد . این تفاوت را می توان با بررسی عوامل لزوجت سیالات توضیح داد . لزوجت سیالات یعنی مقاومت آنها به تنش برشی ناشی از دو عامل است ، نیروی جاذبه مولکولی و تبادل مومنتم مولکولی . در مایعات فاصله مولکولها بسیار نزدیک تر از گازهاست . لذا نیروی جاذبه مولکولی در مایعات بسیار بیشتر از گازهاست . به نظر می رسد که عامل اصلی لزوجت مایعات ، نیروی جاذبه مولکولی باشد . حال از آنجا که با افزایش دما نیروی جاذبه مولکولی کاهش می یابد لزجت مایع نیز کاهش می یابد .اما در گازها جاذبه مولکولی بسیار کم است .مقاومت گازها به تنش برشی عمدتا ناشی ازتبادل مومنتم مولکولی میباشد . نسبت لزجت به جرم مخصوص را لزجت سینماتیک گویند و به ν(نو) نشان داده میشود ρ/μ=ν و μ را لزجت مطلق یا لزجت دینامیک گویند تا با لزجت سینماتیک اشتباه نشود . لزجت سیالات عمدتا مستقل از فشار است و فقط بستگی به دما دارد .
جرم مخصوص ،حجم مخصوص ، وزن مخصوص،چگالی وفشار
* جرم واحد حجم سیال را طبق تعریف جرم مخصوص یا دانسیته (Density) سیال گویند. جرم مخصوص را باρ(رو) نشان می دهند. جرم مخصوص آب در فشار استاندارد (mmhg760) و دمای C 4 برابر kg/m3 1000 است.
* عکس جرم مخصوص را حجم مخصوص (specific volume) گویند به عبارت دیگر حجم مخصوص ،حجمی است که توسط واحد جرم سیال اشغال می شود . حجم مخصوص را با sν نشان می دهند : 1/ρ= sν
* وزن واحد جرم یک ماده را وزن مخصوص گویند . وزن مخصوص را با r (گاما) نشان می دهند : r=ρğ
وزن مخصوص با تغییر محل ، بعلت تغییر شتاب جاذبه ، تغییر می کند . در استاتیک سیالات و در جریانهای با سطح آزاد بهتر است از وزن مخصوص استفاده کنیم .
نسبت وزن مخصوص یک ماده به وزن آب هم هم حجم آن را در شرایط استاندارد ،چگالی نسبی یا به اختصار چگالی نامیده می شود . چگالی با s نشان داده میشود. چگالی را همچنین می توان نسبت جرم مخصوص ماده به جرم مخصوص آب و یا نسبت به وزن مخصوص ماده به نسبت وزن مخصوص آب دانست .
* فشار متوسط عبارتست از نیروی عمود فشاری وارد به یک سطح به مساحت آن سطح . فشار در یک نقطه عبارتست از حد نسبت فوق ، هنگامی که سطح به سمت سطح بسیار کوچکی محاط بر نقطه میل می کند . اگر سیال به دیواره های ظرف خود فشاری وارد کند ، ظرف نیز عکس العمل آن را به سیال وارد می کند . مایعات می توانند فشارهای بسیار زیاد را تحمل کنند ، اما در کشش بسیار ضعیفند مگر آنکه بسیار خالص باشند . بهمین دلیل فشار مطلق هیچگاه درسیالات منفی نمی گردد ،زیرا منفی بودن فشار مطلق به معنی آنست که سیال یه تنش کششی را تحمل می نماید . دیمانسیون فشار ، نیرو بر سطح و واحد آن نیوتون بر متر مربع است که پاسکال (pa) نامیده می شود . فشار را می توان با استفاده از رابطه p=r h یعنی فشار برابر است با وزن مخصوص در ارتفاع بیان کرد .
منبع : مکانیک سیالات تالیف ویکتور استریتر ، بنجامین وایلی - ترجمه مهندس علیرضا انتظاری چاپ 1377
نقل از زرآب نیرو
آخرین ویرایش: