Гольдштейн С. Заметка об условиях на поверхности соприкосновения жидкости с твердым телом (1124006), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Кроме гого, Уэтхсч, произ- волившнй экснсрнмегпы нэд течением воды в посеребренных и мслных труокэх и повторивший иекоторыс из эксперичентов Пиотоовского, при- шел к зэключеншо, что нет никаких доказательств скол,женив '; и Куэт ", после тгцэтсльного рассмотрен!и различных эксиеримонтов но опрелолешио вязкости, включ и и нокоторыс из его собственных, пришел к тому зге самому заключению, к которому несколько ранее пришел и Максвелл в своих э!север!!!ге!!!эх нэд коггогггпгггягггг стек.шнных дисков в возлухе . Все эти эксперименты, носвяц(енные ~давным оорэзом методам опрелеле- ния вязкоспг, почти целикоч относятся к нетурбулентному теченшо; только Куэт специально рассматривал условии на грэшщэх турбулегпного течения и пришел к заклгочепшо, чго нэ сагюй границе огносительнэя скорость дейсгвигсльно равна нулю, ио что она очень быстро изменяется в бли- жайшей окрестное! и.
Сколько-нибудь подробное рассмотрение взглгщов нз молекулярные явления на поверхности соприкосновения твердого тела и жидкости завело бы ьас слишком далеко в сторону, однако слелует все же сказать не- сколько с:юв относительно результатов, по;гу менных ло снх пор лля гззоь на основе кинетической ~сории. Максвелл, хотя и осторозаый в аыск'г- зываниях и попытках исследования (гэк кэк, ио его словам, „всегда неко- торый слой гйзэ, ближайший к твердому телу, находится в совершенно шим! сосгоииии, чем остальной газ"), все же произвел неко орые вы'ны- ления гю требованию Комиссии королевского общосгвэ и ирише.! к ' Тгаав.
СэаЬ. Р1м!. Бос., 8(!845), гтР. 304, 305; РаРегв, 1, стр. 104, 105. - 11')в йспг лап, Роййепйогйв Аааг1еч йег Р!гув!К а. Снега!ч, 99 (1856), сгр. 217 — 221; Х е ч аг э и и [сгг. 3 а с о Ь в о и, Агсьгч1чг Апэгогаш, Рггувго!О)(!е а.
гв!ввегг- всьэ!!1(с)с Мсйи!и!)860), стр. 88 — 911; На йечЬ э с!г, 1ггг~хепйо(1!в Аааа!еа, 109 (1860), сгр. 385 — 42о; М э г 61 е э, Сонгр! 'в йспйчв ь(ев Белись, йс РЛсэйепзс йев Бс!снссв, 57 (18(Д), стр. 320 — 324; Вон;.:,)асвг(, Сошр!ев Реггйггв, 65 (18671, стр. 46 — 18. в (лс сгр. 1!86 опгсгэ о ргвотс !!уэзейлю состгилевного Лргго, Бабиче. Пиооероч и Рсньо, [Соагр гав Репйггв, 15 (1842), сгр.
1167 — 1!861. г ц' э г Ь ч г . Роййечйопгв Лггпэ!егг, 140 (!8~0), стр. 367 — 379; гг! 1)эг(, 316гггогге йвйз Лсайсян',г йеие Баев. е йз)! !в.щч1о Ш Во!ойаа (3), 6 (1875), с гр. 487 — 520; К о с Ь, % 1еаегэппв Лпнэ1сп йег Рьувиг а.
Слепне, 14 (1881), стр. 1 — 12. ' ЬУ Ье16 э пг, Р(и). Тгапв., Л 181 !1890), сг.!г. 559 — 582. Варбург (аат. соч.. стр. 370! нашел изменения в истеченан во гы из стеклянной тру;кн в слу- чае, хсглэ онэ сы.гэ носсрепрсиа. в С о не!(е, Лнаэ(св йе Снеш!е е1йс !г!гув!Чггс (6). 21(18901, сгр. 491, 508, 509. 31» х гге!1, Рш!. Тгвпв., л 156 !1866!, сгр. 25г, 256; ьиепгн!с Рэрсгв, 2, стр.
9, 10, 361 360 СОПРИКОСНОВЕНИЕ ЖИДКОСТИ С ТВГРДЫМ ТЕЛОМ звкл!очению, что если нет различия тетшератур, то скольжение происходи ! в согласии с уравнением Навье и длина р.'б являетсн небольшим кратныч средней длины свободного пробега 1. молекулы газа, вероятно, около 21 Таким образом при а!мосферном давлении сколтнкение было и пренебретких!о малым; олнако, для разреженных газов оно было бы зи,!- чительным. Этот последний вывод находится в согласии с опытом'.
Э!о! вопрос позжо исследовал Рокар -, который пришел к закл!оче>пно, чт: если совокупность молекул вблизи твердой стенки продолжает сохраняп, свойства таза, то не только относительная скорость, но и ее производи;ш по нормали должны обращаться в нуль у стенки, так что скорость жидкости практически такая же, как и скорость стенки иа некотором иобольшом расстоянии; он решил, что слой, непосредственно близкий к стенке.
действительно нс обладает свойствами газа. После этого краткого исторического и творе пшеского обзора остаетси обосновать допущение, — ныне общепринятое и проведонное по всей этом книге, — что скольжение, если оно и имеет место, очень мало, или что квази-твердый слой жидкое!.и, если ои и имеется, слишком тонок, и о лл его можно было наблюдать или чтобы он китг внести наблюдаемые различия в результапл теоретических выводов.
!!рати!те всего мы имеем ценное доказательство прямого наблюлшпш, хотя его елва лн !южно считать самим по себо репи!ощнм. '1'ак, прн изучении при помо!ци ультрачпкроск нк! турбулевлного течения воды в трубе квадршпого сечения Фэдж и Тауненд набтюдали, что самые медленные часпщы имеют срединно скорость в 0,0018 лг,'слтс, в то вршш как средняя скорость по се !Синю тр) бы составляла 0,253 лт сех; принимая предположение об от"утствни сютщжения, вычислили, что этп частицы должны находиться на расстоянии около (),3 ° 1О 4 лтж от поверхности — расстояние слишком тш,ше. чтобы его можно было измери~ь'. Затем мы имеем согласие иаблюдениюш вычислений, относящихся к определеншо вязкости и ь теориям Стокса и Озниа относительно движения при малых числах Реинольдса '.
Более важное значение имеет согласие меткду вычисленият!и Тэйлора и наблк!деиияэ!и Над Устойчивостью течении междУ !т!та!ца!ОЩ1!Х! Ки цилиндрами "', согласие можлу экспериментальными данными и резулш зтами ряда вычислений, упомянутых н настоящей книге.
Однако эти вычисления по большей части относятся только к нетурбулентному т-' чени!о; вероятно, наиболее удовлетворительньш доказательством, охал. Махтте!1, РЫ!. Тганэ., 170 (1879), с~р. 249 — 236; Зс(еп1гйс Рарепв 2 стр. 703 — 709. 4 й о с а г б, (.'Нубгобупаю!Срю е! !а Тйеог!е С!пс!!Ср!е деэ 0ах (р т):. 1932), гл. !Х и Х.
' Ргос. йоу, Кос., А 135(1932), стр, 666, 669. 4 Л а и б. „!'илролнначика", й 338 — 343, Гостекизлат, 1947. "" Т а у1ог, Р!и1, Тгапэ., А 223 (1922), стр. 289 — 343. См. также !. е ж ! К Р Коу. Зос., А 117 (1928), стр. !'!88 — 407. Тэйлор производил эксперименты с тюз, г и стеклом; Льюис применил ксилен, нитрооензол, а также смесь обеих этих жаз костей со значениями т от 0008 до 0,018 единиц С(35 и охну серебрив)ю " одну свинцовую поверхности. СОПРИКОСНОВЕНИЕ ЖИДКОСТИ С ГВЬРДЫМ ТЕЛОМ тывающим как турбулентное, тзк и нетурбулентное течеи!пт, служат многочисленные эка!еримеиты, подтвордившие дли геометрически подобных систем зависикюсть безразмерных величин, как, например, коэффицие1пов силы, только от числа Рсйнольлса.
В самом деле, если бы существовал квази- твердый слой у стенки или если бы скольжение происходило в соответствии с ураит!Сниеэ! Навье„то должна были бы войти, кроме длины 41, характеризуюилей размеры системы, еще и другая ллина 1, а именно, толщина слон, или р б, ив случае Рыменения размора сисгемь! коэфф!40з!е>!Ты силы и другие безразмерные величины должны были бы зависеть не только от числа Рейнольдса, мо и от отношения 1(41. Следователыкц если только случайно 1 не изменяется пропорционально 41, упомянутые выше эксперименты доказыва«п, по 1 равно нулю (или так мало, что влиянием его можно пренебречь).
.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
