概述2静止流体的基本规律3流体在管道内的流动目录CONTENTS流体流动现象流体在管内的流动阻力管路计算
概述 静止流体的基本规律 流体在管道内的流动 目 录 CONTENTS 1 2 3 4 流体流动现象 5 流体在管内的流动阻力 6 管路计算
第四节流体流动现象一、牛顿黏性定律与流体的黏度在水中或空气中运动的物体都会受到来自于它们的阻力,这些阻力产生的根本原因就是流体的黏性。其产生原因:气体:分子做无规则的热运动。液体:分子之间的相互作用一一范德华力。黏性:像胶水、浆糊等一样,使一个物体贴在另一个物体上的性质。流体所具有的这种阻碍流体相对运动的性质即为黏性
第四节 流体流动现象 一、牛顿黏性定律与流体的黏度 在水中或空气中运动的物体都会受到来自于它们的阻力,这些阻力 产生的根本原因就是流体的黏性。其产生原因: 气体:分子做无规则的热运动。 液体:分子之间的相互作用——范德华力。 黏性:像胶水、浆糊等一样,使一个物体贴在另一个物体上的性质。 流体所具有的这种阻碍流体相对运动的性质即为黏性
第四节流体流动现象一、牛顿黏性定律与流体的黏度大量实验证明,如图所示的的一维分层流动中,两相邻流体层之间单位面积上的内摩擦力(称为内摩擦应力或简称剪应力)与两流体层间dudu F的速度梯度成正比,即:T=±,此即为牛顿黏性定律,式中,T、dyty推力→uu方向相同时取正号,相反时取负号。4y1服从此定律的流体称为牛顿型流体。所Au有的气体和大部分低分子量(非聚合的)液XTIu=0o体或溶液均属于牛顿型流体。平板问液体速度变化图
第四节 流体流动现象 一、牛顿黏性定律与流体的黏度 大量实验证明,如图所示的的一维分层流动中,两相邻流体层之间 单位面积上的内摩擦力τ(称为内摩擦应力或简称剪应力)与两流体层间 的速度梯度 𝒅𝒖 𝒅𝒚 成正比,即:𝝉 = ±𝝁 𝒅𝒖 𝒅𝒚 ,此即为牛顿黏性定律,式中,τ、 u方向相同时取正号,相反时取负号。 平板间液体速度变化图 推力 u=0 y Δy u Δu o x 服从此定律的流体称为牛顿型流体。所 有的气体和大部分低分子量(非聚合的)液 体或溶液均属于牛顿型流体
第四节流体流动现象一、牛顿黏性定律与流体的黏度du此式中,比例系数u越大,流体内部的剪应力值越大,即t = ±uay流体黏性越强。可见,u是衡量流体黏性大小的物理量,称为动力黏度,简称黏度。其单位为[Pas],对于一般常见的流体,这个单位偏大,常用其干分之一,即[mPa·s]表示。黏度单位亦可称为泊,用符号P表示。其中,1Pa·s=10P=1000cP
第四节 流体流动现象 一、牛顿黏性定律与流体的黏度 𝝉 = ±𝝁 𝒅𝒖 𝒅𝒚 此式中,比例系数μ越大,流体内部的剪应力τ值越大,即 流体黏性越强。可见,μ是衡量流体黏性大小的物理量,称为动力黏度, 简称黏度。其单位为[Pa·s],对于一般常见的流体,这个单位偏大,常用 其千分之一,即[mPa·s]表示。 黏度单位亦可称为泊,用符号P表示。其中,1Pa·s=10P=1000cP
第四节流体流动现象一、牛顿黏性定律与流体的黏度崇改写成T=±“(),式中pu为单位体积的动量,可将=p dyd(pu)便成为以单位体积流量计的动量梯度,记u==称为运动黏度,单位dy[m?/s]。由该式可知,动量梯度越大,流体内部的剪应力越大,可见,牛顿黏性定律还可以表示:相邻流体层之间的内摩擦应力与动量传递之间的关系
第四节 流体流动现象 一、牛顿黏性定律与流体的黏度 可将 𝝉 = ±𝝁 𝒅𝒖 𝒅𝒚 改写成𝝉 = ± 𝝁 𝝆 𝒅(𝝆𝒖) 𝒅𝒚 ,式中ρu为单位体积的动量, 𝒅(𝝆𝒖) 𝒅𝒚 便成为以单位体积流量计的动量梯度,记𝝊 = 𝝁 𝝆 称为运动黏度,单位 [m2 /s]。 由该式可知,动量梯度越大,流体内部的剪应力越大,可见,牛顿 黏性定律还可以表示:相邻流体层之间的内摩擦应力与动量传递之间的 关系