ویکی‌جزوه/دانشکده:فنی و مهندسی/مکانیک سیالات/آشنایی با سيال/تعريف سيال

کشش سطحی و نیروهای چسبندگی در سیالات :

سیال: سیال ماده ای است که تحت تنش برشی هر چند ناچیز به

صورت پیوسته تغییر شکل دهد و سیال می تواند به صورت مایع یا گاز (بخار) باشد.

کشش سطحی: در درون مایعات هر مولکول توسط مولکول های دیگر جذب می شود و در سطح سیالات (بیشتر مایعات) تحت نیروی بین مولکولی که از طرف مولکول های داخل یا زیرین همان سیال است قرار می گیرد که بیشتر از نیروی بین سیال و مولکول های اطراف مثلا˝ هوا است . در نتیجه مولکول ها به طرف هم روی سطح کشیده می شوند که به این پدیده کشش سطحی گفته می شود .

چند مثال:

کشش سطحی باعث می شود فشار داخل قطرات مایع از فشار محیط بیشتر شود .

نیروی چسبندگی: هر گاه یک لوله نازک در سطح آزاد مایع فرو برده شود با توجه به رابطه ی بین کشش سطحی ونیروی چسبندگی بین مایع وجامد ، مایع این لوله بالا یا پایین می رود که این پدیده در اثر نیروهای چسبندگی ایجاد می شوند .

به این پدیده که مایعات در اثر نیروی چسبندگی در لوله بالا یا پایین تر از سطح واقعی آب ظرف تغییر مکان می دهند مویینگی می گویند . مویینگی دارای دو حالت می باشد.

1_ اگر میزان چسبندگی مایع به جامد از چسبندگی مایع به مایع(نیروی بین مولکولی مایعات) بیشتر باشد سطح آزاد باشد

روی سطح پهن می شود یا به عبارت دیگر سطح را تر می کند. و اگر در لوله مویین باشد . در لوله بالا می رود و سطح آن

2_اگر میزان چسبندگی مایع به جامد از پیوستگی مایع کمتر باشد (مثلا˝ جیوه) مایع در لوله پایین رفته و سطح آزاد آن به صورت محدب خواهد بود یعنی اگر روی سطح صاف جیوه بریزیم جیوه آب روی سطح پهن نمی شود. میزان بالا رفتن آب در لوله مویین را می توان حساب کرد زاویه تماس سیال با لوله ی مویین است.

و این هم پدیده ای جالب وتکرار شدنی:

سیالات نیوتنی(NEWTONIAN) و غیر نیوتنی (NON-NEWTONIAN)

سیالات نیوتنی بر خلاف سیالات غیر نیوتنی سیالاتی هستند که در آن‌ها نسبت تنش برشی و نرخ کرنش برشی خطی است. در کنار سیالات نیوتنی که اکثر مایعات ساده و گازها را شامل می‌شوند، سیالاتی وجود دارند (خمیر, پلیمرهای بلند, گریس) که رابطه تنش و نرخ کرنش در آنها خطی نیست. سیال ایده آل سیال غیر قابل تراکم و غیرلزج است که در آن تنش برشی تحت هیچ نوع حرکتی ایجاد نمی‌شود.