ОБ’ЄМНА В’ЯЗКІСТЬ ФЛЮЇДІВ: СУЧАСНІ ФІЗИКО-АНАЛІТИЧНІ УЯВЛЕННЯ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЇХ РОЗВИТКУ

Александра Сергеевна Лукьянова

Анотація


У роботі позначена значущість врахування  об'ємної в'язкості при описі високоінтенсивних процесів, таких як вибухи, витікання з високими швидкостями, акустичні явища, а також в особливих точках стану речовини. Приведений тензор напружень Ньютонівської рідини з урахуванням коефіцієнта об'ємної в'язкості. Обговорені молекулярний механізм виникнення об'ємної в'язкості і її вклад в акустичні явища. Зроблений огляд методів молекулярного моделювання  об'ємної в'язкості і засобів її виміру. Розглядаються  проблеми знаходження  об'ємної в'язкості поблизу критичної точки рідина-газ.

Ключові слова


об’ємна в’язкість; тензор напружень; релаксація; звукові хвилі; молекулярне моделювання; акустична спектроскопія; оптичні методи

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Vallander S. V. 1978. Lectures on hydroaeromechanics: the manual for high schools. – L.: Izd-vo Leningr. un-ta, – 296. (in Russian)

.Kopishev V. P. Medvedev V. P. Hrustalev V. V. 2004. Modelling estimation of viscosity of products of explosion of the condensed explosives. Phyzika goreniya i vzriva. – V. 40. – No. 2. – 82-88. (in Russian)

Krasilnikov V.A. Krilov V.V. 1984. Introduction in physical acoustics. – M.: Nauka. – P. 403. (in Russian)

Landaw L.D. Livshic E.M. 1988. The theoretical physics. – T.6. Hydromechanics. – M.: Nauka. – 736. (in Russian)

Malcev I. V. Mirzoev A.A. 2010. Design procedure of shift viscosity of liquid iron Green-Kubo method. Vestnic SUSU, series «Matematika. Mehanika. Fisika». [Mathematics. Mechanics. Physics] – V. 2. – No. 9. – 76-78. (in Russian)

Mirzadjanzade A. H., Bahtizin R. N. 2004. Modelling of processes oil production. Nonlinearity, nonequilibrium, uncertainty. – Moskva-Izhevsk: Institut komputernih issledovaniy. – 368. (in Russian)

Mihailov A. G., Solovyov V.A. 1953. Attenuation of ultrasonic waves in liquids and the molecular mechanism of volume viscosity. Uspehi phyzicheskih nauk. – V. L. – No. 1. – 50. (in Russian)

Petrov S. V. Saakov A.G. 2000. Plasma of products of combustion in surface engineering. – Kiev. Topas. – 220. (in Russian)

. Polezhaev V. I., Soboleva E. B. 2003. Hydrodynamics near critical liquids. Priroda. [Nature] – V. 10. – 17-26.

Resibua P., De Lener M. 1980. The classical kinetic theory of liquids and gases. – Moskva. Mir. – 424. (in Russian)

Surnichev V.V. Kovalenko V.I., Lagunov A.S. 2005. Relaxation of bulk and shift viscosity in diethylsiloxane and ethyloctylsiloxane. Jurnal tehnicheskoy fiziki., [Technical Physics] – V.75. – No.10 – 131-134. (in Russian)

Alfe D. Gillan M. J. 1998 First-Principles Calculation of Transport Coefficients, Phys Rev Vol. 81. – No. 23. – 8248 – 8256.

Berg R.F., Moldover M.R., Zimmerli G.A. 1999. Frequency-dependent viscosity of xenon near the critical point. Phys. Rev. E. – V. 60 – 4079.

Brady J. F., Khair A. S., Swaroop M., 2006. On the bulk viscosity of suspensions J. Fluid Mech., – V. 554. – pp. 109-123

Cramer M. S. 2012. Numerical estimates for the bulk viscosity of ideal gases, Phys. Fluids – V. 24. – 066102

Dave K. 2012. Critical Behavior of Viscosity at the Liquid–Gas Critical Point of Xe – Physics V. 563 – 9.

17. Dukhin A. S. and Goetz P. J. 2009. Bulk viscosity and compressibility measurement using acoustic spectroscopy. Chem. Phys. – 2009. – V. 130. – 124519.

Gillis K.A., Shinder I.I., Moldover M.R. 2005. Bulk Viscosity of Stirred Xenon Near the Critical Point. Phys. Rev. E. – V. 72. – 051201. doi: 10.1103/PhysRevE.72.051201

Guang-Jun Guo and Yi-Gang Zhang 2001. Equilibrium molecular dynamics calculation of the bulk viscosity of liquid water. Molecular Physics. – V. 99, No. 4. – 283–289.

Heyes D.M. 1984. Thermal Conductivity and Bulk Viscosity of Simple Fluids. J. Chem. SOC., Faraday Trans. – V. 80. – 1363-1394.

Hoheisel C. 1987. Bulk viscosity of model fluids. A comparison of equilibrium and nonequilibrium molecular dynamics resultsJ. Chem. Phys. – V. 86. – No.4. – P. 2328-2333. doi: 10.1063/1.452131

Holmes M. J., Parker N.G., Povey M. W. 2011. Temperature dependence of bulk viscosity in water using acoustic spectroscopy. Journal of Physics: Conference Series. – V. 296. – 012011. doi: 10.1088/1742-6596/269/1/012011

Okumura H.,Yonezawa F. 2002. Approximate Formula for Bulk Viscosity. Journal of the Physical Society of Japan. – V. 71. – No. 3. – P. 685–688. doi: 10.1143/JPSJ.71.685

Ain A. Sonin. 2001. Equation of Motion for Viscous Fluids. Massachusetts. – Р. 29.

Wonsoo Kim and Tong-Seek Chair. 2002. A Calculation for the Viscosity of Fluid at the Critical Point – Bull. Korean Chem. Soc. – V. 23. – No. 11.

Yuan Ge , Jiulin Shi , Kaixing Zhu, and Xingdao He. 2013. Determination of bulk viscosity of liquid water via pulse duration measurements in stimulated Brillouin scattering. Chinese Optics Letters. – V.11. – 112902. doi: 10.3788/COL201311.112902

Zaheri A.H.M. 2009. Calculation of bulk viscosity of two-component fluids from sech (at) form of the time correlation function. Armenian Journal of Physics. – V. 2. – Is. 4. – 333-336.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Валландер С.В. Лекции по гидроаэромеханике: учеб. пособие для вузов / С.В. Валландер. –  Л.:, Изд-во Ленингр. ун-та, 1978.– 296 с.

2. Копышев В.П. Модельная оценка вязкости продуктов взрыва конденсированных взрывчатых веществ / В.П. Копышев, А.Б. Медведев, В.В. Хрусталев // Физика горения и взрыва.– 2004.– т.40.– №2.– с.82-88.

3. Красильников В.А. Введение в физическую акустику / В.А. Красильников, В.В. Крылов. – М.: Наука, 1984. – 403 с.

4. Ландау Л. Д. Теоретическая физика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. – 4-е изд., стереотип. – М.: «Наука», 1988. – Т.VI: Гидродинамика. – 736 с.  

5. Мальцев И.В. Методика расчета сдвиговой вязкости жидкого железа методом Грина-Кубо / И.В. Мальцев, А.A. Мирзоев // Вестник ЮУрГУ, серия «Математика.  Механика. Физика».– 2010.– Вып. 2.– № 9.– c. 76-78.

6. Мирзаджанзаде А.Х. Моделирование процессов нефтегазодобычи. Нелинейность, неравновесность, неопределенность / А.Х. Мирзаджанзаде, М.М. Хасанов, Р.Н. Бахтизин. – Москва–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004.– 368 с.

7. Михайлов Я. Г. Поглощение ультразвуковых волн в жидкостях и молекулярный механизм объемной вязкости / Я. Г. Михайлов, В. А. Соловьёв // Успехи физических наук – 1953. – Т. L.– Вып. 1.– с.50

8. Петров С.В. Плазма продуктов сгорания в инженерии поверхности./ С.В. Петров, А.Г. Сааков – К.: Топас, 2000. – 220 с.

9. Полежаев В.И. Гидродинамика околокритических жидкостей / В.И. Полежаев, Е.Б. Соболева //  Природа. – 2003.– №10.– с.17-26.

10. Резибуа. П. Классическая кинетическая теория жидкостей и газов / П. Резибуа, М.  Де Ленер – М.:«Мир», 1980 – 424 с.

11. Сурнычев В.В. Релаксация объемной и сдвиговой вязкостей в диэтилсилоксане и этилоктилсилоксане/ В.В. Сурнычев, В.И. Коваленко, А.С. Лагунов // Журнал технической физики. – 2005. – Т.75, Вып.10. – с. 131-134.

12. Alfe D. First-Principles Calculation of Transport Coefficients/ D. Alfe, M. J. Gillan // Phys. Rev. – 1998. – V. 81.– No. 23. – Р. 8248 – 8256.

13. Berg R.F. Frequency-dependent viscosity of xenon near the critical point/ R.F. Berg,  M.R. Moldover,   G.A. Zimmerli  // Phys. Rev. E. – 1999.

14. Brady J. F. On the bulk viscosity of suspensions/ J. F. Brady, A. S. Khair, M. Swaroop // Fluid Mech. –  2006. – V. 554. – P. 109-123. doi: 10.1017/S0022112006009438

15. Cramer M. S. Numerical estimates for the bulk viscosity of ideal gases/ M. S. Cramer // Phys. Fluids.– 2012.– V. 24. – P. 066102. doi: 10.1063/1.4729611

16. Dave K. Critical Behavior of Viscosity at the Liquid–Gas Critical Point of Xe / K.  Dave // Physics. – 2012. V. 563.

17. Durkhin A. S. Bulk viscosity and compressibility measurement using acoustic spectroscopy / A. S. Durkhin and P. J. Goetz // Chem. Phys. – 2009. – V. 130. – P. 124519.

18. Gillis K.A. Bulk Viscosity of Stirred Xenon Near the Critical Point / K.A. Gillis, I.I. Shinder, M.R. Moldover //  Phys. Rev. E. – 2005. – V. 72. – P. 051201. doi: 10.1103/PhysRevE.72.051201

18. Guang-Jun Guo Equilibrium molecular dynamics calculation of the bulk viscosity of liquid water / Guang-Jun Guo, Yi-Gang  Zhang // Molecular Physics. – 2001. – V. 99. – No.4. – Р. 283–289.

19. Heyes D.M. Thermal Conductivity and Bulk Viscosity of Simple Fluids/ D.M. Heyes // Chem. SOC., Faraday Trans. – 1984. – V. 80. – No.2.  – P. 1363-1394.

20. Hoheisel C.  Bulk viscosity of model fluids. A comparison of equilibrium and nonequilibrium molecular dynamics results / C.  Hoheisel // Chem. Phys. – 1987. –  V. 86. – No.4. – P. 2328–2333. doi: 10.1063/1.452131

21. Holmes M. J. Temperature dependence of bulk viscosity in water using acoustic spectroscopy/ M. J. Holmes, N.G. Parker, M. W. Povey // Journal of Physics: Conference Series. – 2011. – V. 296. – P. 012011. doi: 10.1088/1742-6596/269/1/012011

23. Okumura H. Approximate Formula for Bulk Viscosity / H. Okumura, F. Yonezawa // Journal of the Physical Society of Japan. – 2002. – V. 71. – No. 3. –    P. 685–688. doi: 10.1143/JPSJ.71.685

24. Sonin A. Equation of Motion for Viscous Fluids/ Ain A. Sonin8th edition. – Massachusetts, 2001. – Р. 29.

25. Wonsoo Kim A Calculation for the Viscosity of Fluid at the Critical Point / Wonsoo Kim, Tong-Seek Chair // Bull. Korean Chem. Soc. – 2002. –  V. 23. – No. 11.

26. Yuan Ge Determination of bulk viscosity of liquid water via pulse duration measurements in stimulated Brillouin scattering / Yuan Ge, Jiulin Shi, Kaixing Zhu, Xingdao He // Chinese Optics Letters. – 2013. – V.11(11). –  P.112902. doi: 10.3788/COL201311.112902

27. Zaheri A.H.M. Calculation of bulk viscosity of two-component fluids from sech (at) form of  the time correlation function/ Zaheri A.H.M. //  Armenian Journal of Physics. –  2009. –  V. 2. –  Is. 4. –  P. 333-336.

 





DOI: https://doi.org/10.15673/0453-8307.4/2015.38333

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.