1. 流体的物理性质 1.1.2流体的粘性 一.牛顿粘性定律 流动性:无固定形状,在外力作用下流体内部产生相对运动 粘性:在运动状态下,流体具有一种抗拒内在的向前运动的特性 ①现象:流动的河流,从中心到岸边不同距离的河水流速不同 ②本质:流体运动时流体内部相邻流体层相互之间存在内摩擦力 流体粘性的表现,也是阻力产生的依据
一.牛顿粘性定律 —— 流体粘性的表现,也是阻力产生的依据. ① 现象:流动的河流,从中心到岸边不同距离的河水流速不同 ② 本质:流体运动时流体内部相邻流体层相互之间存在内摩擦力 流动性:无固定形状,在外力作用下流体内部产生相对运动 粘性:在运动状态下,流体具有一种抗拒内在的向前运动的特性 1.1.2 流体的粘性 1.1 流体的物理性质
③牛顿粘性定律 ●流体流动时的内摩擦力大小与哪些因素有关? 推力 条件: ()两块平板平行放置 u+du (2)面积很大,相距很近,板间 充满某种静止流体 0 速度梯度 du :与流动方向相垂直的y方向上流体速度的变化率 dy 实验证明,对于一定的液体,内摩擦应力π与两流体层的速度梯度 成正比,即: du t=u 牛顿粘性定律 y
③ 牛顿粘性定律 l流体流动时的内摩擦力大小与哪些因素有关? 实验证明,对于一定的液体,内摩擦应力τ与两流体层的速度梯度 成正比,即: 条件: (2)面积很大,相距很近,板间 充满某种静止流体 (1)两块平板平行放置 dy y u du du :与流动方向相垂直的y方向上流体速度的变化率 du dy 速度梯度 du dy ——牛顿粘性定律
牛颜抽险定佛
④μ一流体粘度(粘度,绝对粘度,动力粘度,物理粘度) u的物理意义:流体速度梯度为1m/(sm)时,作用于单位面积 上的流体内摩擦力(剪应力)τ u= du 注意:粘度总是与速度梯度相联系,只有在运动时 dy 才显现出来。 μ的单位:SI制:Pas 物理制:P、cP(泊、厘泊) 换算:1P=100cP=0.1Pa·s 1cP=1×10-3Pa·s Y—运动粘度 物理制:斯托克斯(St),(沲) SI单位为m2/s cSt、厘沲 换算:1St=100cSt=1×104m2s 1St=1cm2/s
μ的物理意义: 流体速度梯度为1m /(s·m)时,作用于单位面积 上的流体内摩擦力(剪应力)τ 运动粘度γ = μ/ρ γ——运动粘度 换算:1St = 100cSt = 1×10 -4 m2 /s 1St= 1cm2 /s ④ μ —— 流体粘度(粘度,绝对粘度,动力粘度, 物理粘度) 换算:1P = 100cP = 0.1Pa · s 1cP = 1×10-3 Pa · s μ的单位:SI制:Pa·s 物理制:P、cP(泊、厘泊) 物理制:斯托克斯(St), (沲) cSt 、厘沲 v dy du 注意: 粘度总是与速度梯度相联系,只有在运动时 才显现出来。 SI单位为m2 /s
混合物粘度: 分子不缔合的液体混合物: lgm=∑xlg4 气体混合物: ∑yu,M ∑y,M为 式中:x一液体混合物中组分的摩尔分率; 乃一气体混合物中组分的摩尔分率; 4,一与混合物相同温度下的组分的粘度; M一气体混合物中组分的分子质量。 粘度为零的流体称为理想流体。 理想流体: 自然界不存在真正的理想流体
混合物粘度 : 分子不缔合的液体混合物: m i i lgμ x lgμ 气体混合物: 2 1 2 1 μ μ i i i i i m y M y M 式中:xi-液体混合物中i组分的摩尔分率; yi-气体混合物中i组分的摩尔分率; μi-与混合物相同温度下的i组分的粘度; Mi-气体混合物中i组分的分子质量。 理想流体 : 粘度为零的流体称为理想流体。 自然界不存在真正的理想流体