Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Ньютоновские жидкости




 

Эффективность процессов разработки нефтяных месторождений в значительной степени определяется особенностями фильтрации пластовых жидкостей в пористой среде. Пластовая вода, содержащая растворенные соли, а также закачиваемая через нагнетательные скважины пресная вода являются молекулярными растворами и относятся к истинным жидкостям.

Течение истинных жидкостей подчиняется закону вязкого течения Ньютона. Для осмысливания этого закона представим тонкий слой вязкой жидкости между двумя параллельными пластинками, площадь каждой из которых S и расстояние между которыми dx. Одна пластинка неподвижна, а к другой приложено сдвигающее усилие F. В установившемся движении усилие должно уравновешиваться со стороны жидкости силой, обусловленной вязкостью, а подвижная пластинка должна перемещаться равномерно со скоростью U. В этом случае уравнение вязкого течения Ньютона (1687 г.) записывается в следующем виде:

 

τ = F = μ du (1)
S dx

 

где τ – напряжение сдвига, поддерживающее течение жидкости, т.е. касательное усилие на единицу площади, приложенное к слоям жидкости, отстоящим друг от друга на расстоянии dx при разности скоростей между ними du; du/dx – градиент скорости сдвига; μ – коэффициент пропорциональности, носящий название динамической вязкости. Вязкость истинных растворов зависит от природы жидкости, температуры и давления.

Жидкости, течение которых подчиняется закону вязкого течения Ньютона, названы ньютоновскими. Таким образом, истинные или молекулярные растворы являются ньютоновскими жидкостями. Примерами таких жидкостей, кроме воды, могут служить жидкие индивидуальные углеводороды с числом атомов углерода до 17: спирт, бензол и т.д.

Следует заметить, что закон Ньютона справедлив лишь при установившемся ламинарном течении истинной жидкости.

Вязкость жидкости определяется более точно, если имеется график зависимости между напряжением сдвига и скоростью сдвига – линия консистентности. Линия консистентности ньютоновской жидкости представляет собой прямую линию, исходящую из начала координат. Это указывает на то, что истинные жидкости текут при сколь угодно малых напряжениях сдвига.

Параметры, с помощью которых можно описывать течение веществ, называются реологическими параметрами.

Таким образом, единственным реологическим параметром, характеризующим течение ньютоновской жидкости, является динамическая вязкость.

В смешанной системе единиц напряжение сдвига измеряется в дин/см2. Градиент скорости сдвига U в с-1, а единица измерения динамической вязкости в честь французского ученого Пуазейля, впервые изучившего движение жидкостей в капиллярах, названа Пуазом (П).

 







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 610. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.001 сек.) русская версия | украинская версия