16. Понятие о физических свойствах сплошных сред. Изотропия и анизотропия.

Физические свойства вещества — свойства, присущие веществу вне химического взаимодействия. Изучаемыми в рамках механики сплошной среды являются следующие физ. свойства:

Температура - скалярная физическая величина, характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия.

Вязкость - (вну́треннее тре́ние) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей — это описывается введением силы трения.

Плотность - скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму. Плотность находится по формуле:

Теплопроводность - это перенос тепловой энергии структурными частицами вещества (молекулами, атомами, ионами) в процессе их теплового движения. Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям.

Концентрация - физическая величина, равная отношению числа частиц N к объему V, в котором они находятся:

Текучесть — свойство пластичных металлов и тел при постепенном увеличении давления уступать действию сдвигающих сил и течь подобно вязким жидкостям. Текучесть является свойством, обратным вязкости.

Изотропи́я, изотро́пность (из др.-греч. ί̓σος «равный, одинаковый, подобный» + τρόπος «оборот, поворот; характер») — одинаковость физических свойств во всех направлениях, инвариантность, симметрия по отношению к выбору направления (в противоположность анизотропии).Изотропная среда — такая область пространства, физические свойства (электрические, оптические...) которой не зависят от направления.

Анизотропи́я (от др.-греч. ἄνισος — неравный и τρόπος — направление) — неодинаковость свойств среды (например, физических: упругости, электропроводности, теплопроводности, показателя преломления, скорости звука или света и др.) по различным направлениям внутри этой среды; в противоположность изотропии. В отношении одних свойств среда может быть изотропна, а в отношении других — анизотропна; степень анизотропии также может различаться. Анизотропия свойственна жидким кристаллам, движущимся жидкостям (неньютоновским — особенно).

17. Диссипация энергии в вязкой жидкости.

Диссипация, когда трение переходит в тепло. Для высоковязкихнефтей. Диссипационный член появляется в уравнение кинетической энергии

Выражение для диссипации:

18. Понятие о физическом подобии.

Две и более физические системы называются подо́бными, если при их эволюции сохраняется отношение между некоторыми измеряемыми величинами, характеризующими данные системы. Другое определение: «Два явления подобны, если по заданным характеристикам одного можно получить характеристики другого простым пересчетом, который аналогичен переходу от одной системы единиц измерения к другой системе единиц измерения».

Для подобных систем можно найти так называемые критерии подобия — безразмерные величины, имеющие одинаковое значение для всех систем.

Таким образом, при соблюдении подобия экспериментальное исследование какого-либо физического явления может быть заменено исследованием его модели, что в ряде случаев является весьма целесообразным или даже единственно возможным.

Хорошим примером использования критерия подобия является моделирование экспериментов течения различных жидкостей, с различными скоростями и геометрическими параметрами канала с учетом числа Рейнольдса . Моделируя течения в лабораторных условиях на малых диаметрах канала, мы может подобрать такие скорости и вязкости потока, что течение будет подобно течению в больших диаметрах канала (например, в магистральных газопроводах), так как числа Рейнольдса различных течений мы подберем так, что они будут равны.

Для каждой ситуации индивидуально.