Моделирование неньютоновских свойств жидкости
В последние десятилетия получил распространение метод молекулярной динамики, который позволяет рассчитывать движение отдельных молекул при их взаимодействии друг с другом. Расчёты показали, что на малых временах существует корреляция в движении молекул, а гауссова форма распределения компонент скоростей молекул восстанавливается по истечении порядка 10 –11 с. Таким образом, представляет интерес выяснить, как может повлиять поведение молекул жидкости в малые промежутки времени (много меньшие гидродинамического времени) на общие уравнения движения. Рассмотрено моделирование движения сжимаемой жидкости на основе молекулярно-кинетической теории. Показано, что на малых интервалах времени существует напряжение трения, которое позволяет объяснить неньютоновское поведение жидкостей. Это подтверждает наличие корреляции в движении молекул, полученной динамическими методами в предыдущих исследованиях. Благодаря данному подходу линейный закон трения Ньютона может быть выведен как следствие теоремы импульсов.
- Милн-Томсон Л.М. Теоретическая гидродинамика. М.: Мир, 1964. 655 с.
- Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. М.: Мир, 1973. 758 с.
- Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Мир, 1974. 711 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Гидродинамика. М.: Наука, 1988. Т. 6. 736 с.
- Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкости. Собрание сочинений. М.: изд.-во АН СССР, 1959. 460 с.
- Лагарьков А.Н., Сергеев В.М. Метод молекулярной динамики в статистической физике//Успехи физических наук. 1978. Т. 125, вып.3, №6. С. 409-448.
- Крокстон К. Физика жидкого состояния. М.: Мир, 1978. 400 с.
- Дерягин Б.В., Чураев Н.В, Муллер Б.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. 396 с.
- Эванс Д.Дж, Хенли Г.Дж, Гесс Э. Неньютоновские явления в простых жидкостях. Физика за рубежом, 1986, Серия А: сб. статей. М.: Мир, С.7-28 = Evans D.J., Hanley H.I., Hess S. // Physics Today. January. 1984. Р. 26.
continuous medium; modeling; Newtonian; non-Newtonian behavior; the collision of molecules; the frictional stress; the molecular-kinetic theory; моделирование; молекулярно-кинетическая теория; напряжение трения; неньютоновское поведение; ньютоновское; сплошная среда; столкновение молекул Библиографическая ссылка на данную статью (ГОСТ) Колосов Б.В., Ларин П.А. Моделирование неньютоновских свойств жидкости // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2013. №2. С.450-460. URL: http://ogbus.ru/authors/KolosovBV/KolosovBV_2.pdf