*83-6黏性流体的运动流体的黏性（viscosity of fluid）福黏性作相对运动的两层流体之间的接触面上，存在一对阻碍两流体层作相对运动的大小相等而方向相反的摩擦力，这种摩擦力称为流体的黏力或内摩擦力由于黏性的存在，管道中流动的流体出现了分层流动，各层只作相对滑动而彼此不相混合，这种现象7称为层流（laminarflow）图示为充满两个平行板之间的流体的流动。两板之间各流体层的速率梯度的大小为 do /dz，在此处是常量。O
1 一、流体的黏性 (viscosity of fluid ) 黏性 作相对运动的两层流体之间的接触面上， 存在一对阻碍两流体层作相对运动的大小相等而 方向相反的摩擦力,这种摩擦力称为流体的黏力， 或内摩擦力。 由于黏性的存在 , 管道中流动的流体出现了分层 流动, 各层只作相对滑动而彼此不相混合, 这种现象 称为层流（laminar flow）。 图示为充满两个平行板之 间的流体的流动。两板之间 各流体层的速率梯度的大小 为 dv d z ，在此处是常量。 y z v O *§3-6 黏性流体的运动
一般情况下，速率梯度的大小不是常量，处速率梯度的大小为doZdz实验表明，流体内部相邻两流体层间黏力的大小正比于接触面积，正比于该处速率梯度的大小，即doASF =±n(2OdzZ亏的方向如图中的箭头。F比例系数n称为流体的黏Z.0F度，是流体黏性的量度0V与温度有密切关系
2 一般情况下, 速率梯度的大小不是常量, z0 处速 率梯度的大小为 0 ) d d ( z z v 实验表明，流体内部相邻两流体层间黏力的大小 正比于接触面积，正比于该处速率梯度的大小，即 S z F = z 0 ) d d ( v 的方向如图中的箭头。 比例系数称为流体的黏 度, 是流体黏性的量度， 与温度有密切关系。 F y z O z0 F F
表 1几种流体的黏度温度/℃黏度n / (10-3Pa·s)流体酒精1620甘油20830水银201.55氧氮氨150.0196230.0177230.0196表 2水的黏度随温度的变化温度/℃08020400601001.792 1.0050 0.6560 0.4688 0.3565 0.2838n / (10-3 Pa·s)
3 表 1 几种流体的黏度 流 体 温 度 / ℃ 黏 度 / (10-3 Pas) 酒 精 甘 油 水 银 氧 氮 氦 20 20 20 15 23 23 16 830 1.55 0.0196 0.0177 0.0196 表 2 水的黏度随温度的变化 温 度 / ℃ 0 20 40 60 80 100 / (10-3 Pas) 1.792 1.0050 0.6560 0.4688 0.3565 0.2838
表3几种气体的黏度随温度的变化气体空气氢气二氧化碳020温度/℃0 20 671302-1 20 25118 18.1 421414.8278.38.813n / (10-6 Pa·s)影响液体和气体流动性的因素是不同的。黏度单位（SI制）：Pas（帕·秒），有时用P（Poise，泊）表示，1P=0.1Pa's，黏度大小取决于液体的性质，随着液体温度的升高而减小。不同的液体的黏度一般不同。同种液体的黏度随着液体温度的升高而减小
4 气 体 空 气 二氧化碳 氢 气 温 度 /℃ 0 20 671 0 20 302 -1 20 251 / (10-6 Pas) 18 18.1 42 14 14.8 27 8.3 8.8 13 表 3 几种气体的黏度随温度的变化 影响液体和气体流动性的因素是不同的。 黏度单位（SI制）：Pa·s（帕·秒），有时用P （Poise，泊）表示，1P=0.1Pa·s，黏度大小取决于 液体的性质，随着液体温度的升高而减小。 不同的液体的黏度一般不同。 同种液体的黏度随着液体温度的升高而减小
一、黏性流体的运动规律我们已知黏性流体作定常流动时，流体作用于流体块前、后的压力所作的功△mA = (pi - P2pAm黏性流体，黏性ΛA!=-W力所作的功为：pw是单位体积的流体块从截面S,流到截面S,黏力作的功，称为黏性损耗根据功能原理，有 △E = △A 十 △A'1?即+ gh -_o? - gh --(pl - P2 -w)-022p
5 黏性流体，黏性 力所作的功为： A = −w m w是单位体积的流体块从截面S1流到截面S2黏力 作的功，称为黏性损耗。 根据功能原理，有 E = A + A 即 ( ) 1 2 1 2 1 1 1 2 2 2 1 2 2 + gh − − gh = p − p − w v v A p p m = ( − ) 1 2 二、 黏性流体的运动规律 我们已知黏性流体作定常流动时，流体作用于流体 块前、后的压力所作的功