دانلود جزوه سیالات

اختصاصی از فایل هلپ دانلود جزوه سیالات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

ماده ای است که هر گاه تحت تأثیر نیروی برشی قرار گیرد، هر چند این نیروی برشی کوچک باشد، به تغییر شکل خود ادامه می دهد و تا زمانی که نیروی برشی بر سیال اعمال می شود، تغییر شکل سیال ادامه پیدا خواهد کرد. اما جامد، اگر یک قطعه جامد الاستیک (کشسان) تحت تأثیر نیروی برشی معینی قرار گیرد، بلافاصله تغییر شکل معینی پیدا خواهد کرد. به محض حذف نیروی برشی، جسم جامد الاستیک به حالت اولیه خود بر می گردد. یعنی شکل خود را بازیابی می کند. در صورتی که سیال نمی تواند پس از حذف نیروی برشی به شکل اولیۀ خود برگردد و یا در واقع نمی تواند تغییر شکل خود را بازیابی کند. بنابراین سیال ماده ای است که تحت اثر نیروی برشی نمی تواند ساکن باقی بماند.

در شکل زیر نیروی برشی برای جسم جامد الاستیک نشان داده شده است.

در جامدات نیروی برشی متناسب است با

 یا کرنش  

Shear Stress تنش برشی

              برای جامدات

ضریب سختی الاستیسیته

برای سیلات

صفحه بالایی با سرعت u در حال حرکت است

و صفحۀ پایین ساکن است.

  شرایط انرژی

تغییرات  بر حسب زمان

در این شکل یک سیال بین دو صفحه متحرک و ساکن قرار دارد، صفحۀ متحرک با سرعت ثابت U به سمت راست حرکت می کند، چون ذرات سیال به سطح جامد می چسبند، بنابراین لایه سیال مجاور با سطح جامد همراه با سطح جامد جابجا می شود. حرکت این لایه سیال روی لایه های دیگر سیال اثر می گذارد و باعث می شود که لایه های سیال روی یکدیگر حرکت کنند. تجربه نشان می د هد که در سیالات نیروی برشی متناسب با نرخ کرنش نسبت به زمان است.

 یا

 : ویسکوزیته(Viscosity) ( لزجت) مقاومت در مقابل جاری شدن

                                       که تغییرات سرعت لایه های سیال در جهت عمود بر مسیر حرکت

 را ضریب ویسکوزیته دینامیکی یا مطلق می نامند. اگر در سیالی رابطه بین تنش برشی  با میزان کرنش  خطی باشد (y-ax) سیال را نیوتنی می نامند و می گویند : سیال از قانون ویسکوزیته نیوتن تبیعت می کند.

(Newtons low Viscosity)

(گرادیان سرعت)

 

: ارتباط بین تنش برشی و نرخ تغییر شکل زاویه ای  بوسیله قانون نیوتن نشان داده می شود.

سیالاتی مثل آب ، گاز ها ، بخار و محلولهائی کل حل شونده های با وزن مولکولی کم دارند و مایعات رفتار نیوتنی نشان می دهند اما مواد پلیمری مانند پلیمرهای مذاب ، محلول پلیمرها ، دوغاب ها مواد خمیری و غیره رفتار غیر نیوتنی نشان می دهند. در بعضی از این سیالات ممکن است تنش برشی علاوه بر میزان کرنش به مدت زمانی که سیال تحت تاثیر برش قرار گرفته بستگی داشته باشد در این مورد سیالاتی را که تنش برشی فقط به  بستگی دارد سیالات غیر نیوتنی مستقل از زمان نامیده می شوند سیالاتی که در آنها نقش برشی علاوه بر میزان کرنش  به مدت زمان برش نیز وابسته هستند سیالات غیر نیوتنی وابسته به زمان نامیده می شوند به عنوان مثال سیالات غیرنیوتنی مستقل از زمان در مقابل هم زدن نیروی مقاوم یکسانی اعمال می کنند در صورتی که سیالات غیر نیوتنی وابسته به زمان با گذشت زمان نیروی مقاوم متفاوتی اعمال کردند سیالات غیر نیوتنی وابسته به زمان رفتاری مطابق شکل زیر دارند.

 سیالات غیر نیوتنی مستقل از زمان را به دسته های مختلفی تقسیم می کنند.

• سیالات ( powe law )
• سیالات ( بینگهام پلاستیک ) ( Bingham plastic )

در سیالات power low  رابطه بین تنش برشی و نرخ کرنش به صورت زیر است.

 اگر که ما یک ثابت و n نیز مقداری ثابت و به نام شاخص ( اندیس ) رفتار سیال نامیده می شود.

اگر  باشد سیال را شبه پلاستیکی نامند ( pseudo plastic  ) در سیال شبه پلاستیکی ویسکوزیته ظاهری سیال با افزایش نرخ کرنش یا با افزایش سرعت همزدن سیال کاهش می یابد. اگر  باشد سیال را pilatant  ( دیلا ثالث ) می نامند در سیال دیلاتانت ویسکوزیته ظاهری با افزایش میزان برش افزایش پیدا می کند و اگر  سیال را نیوتنی می نامند و ضریب  خواهد بود ثابت و به  بستگی نخواهد داشت. در سیالات بینگهام پلاستیک اگر نرخ کرنش از حد معینی تجاوز نکند سیال رفتار جامد مانندی دارد. برای اینکه سیال جریان پیدا کند لازم است که تنش برشی از یک مقدار معین که به آن تنش تسلیم (yield stress)

شامل 126 صفحه فایل word قابل ویرایش