Моделирование неньютоновских свойств жидкости

Б. В. Колосов, П. А. Ларин

Аннотация


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.

Ключевые слова


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

Полный текст:

PDF

Литература


1. Милн-Томсон Л.М. Теоретическая гидродинамика. М.: Мир, 1964. 655 с.

2. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. М.: Мир, 1973. 758 с.

3. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Мир, 1974. 711 с.

4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Гидродинамика. М.: Наука, 1988. Т. 6. 736 с.

5. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкости. Собрание сочинений. М.: изд.-во АН СССР, 1959. 460 с.

6. Лагарьков А.Н., Сергеев В.М. Метод молекулярной динамики в статистической физике//Успехи физических наук. 1978. Т. 125, вып.3, №6. С. 409-448.

7. Крокстон К. Физика жидкого состояния. М.: Мир, 1978. 400 с.

8. Дерягин Б.В., Чураев Н.В, Муллер Б.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. 396 с.

9. 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.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.