第一篇:流体力学实验报告二
工程实训
流体力学实验报告
康达效应实验报告 一 发现
康达效应(Coanda Effect)亦称附壁作用或柯恩达效应。流体(水流或气流)有离开本来的流动方向,改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时,流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是太大,依据流体力学中的伯努利原理,流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。
这种作用是以罗马尼亚发明家亨利·康达为名。
二
实验
1.实验目的 观察流体流动发现某些问题和现象
2.实验装置 自来水龙头,汤匙,照相机,记录工具
3.实验过程及现
打开水龙头,放出小小的水流,把小汤匙的背放在流动的旁边。
工程实训
水流会被吸引,流到汤匙的背上。这是附壁作用及文土里效应(Venturi Effect)作用的结果。文土里效应令汤匙与水流之间的压力降低,把水流引向汤匙之上。当水流附在汤匙上以后,附壁作用令水流一直在汤匙上的凸出表面流动。
4.现象分析
Coanda 效应指出,如果平顺地流动的流体经过具有一定弯度的凸表面的时候,有向凸表面吸附的趋向。开自来水的时候,如果手指碰到水柱,水会沿着手臂的下侧往下淌,而不是按重力方向从龙头直接往下流。
工程实训
毛细现象实验报告
一 毛细现象
毛细作用,是液体表面对固体表面的吸引力。毛细管插入浸润液体中,管内液面上升,高于管外,毛细管插入不浸润液体中,管内液体下降,低于管外的现象。毛巾吸水,地下水沿土壤上升都是毛细现象。
在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子。植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来。砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象。
二 实验
1.实验目的 观察流体流动发现某些问题和现象
2.实验装置 自来水,红墨汁,大小玻璃杯各一个,毛巾,不同粗细的吸管三根,照相机,记录工具
3.实验过程及现象
工程实训
1.把浸润液体装在容器里,例如把水装在玻璃烧杯里,由于水浸润玻璃,器壁附近的液面向上弯曲,把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃管里,由于水银本身的表面张力大于水银与管壁之间的附着力,器壁附近的液面向下弯曲。在内径较小的容器里,这种现象更显著,液面形成凹形或凸形的弯月面。
2.毛细现象把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到,管内的水面比容器里的水面高,管子的内径越小,里面的水面越高。把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管子里的水银面比容器里的水银面低,管子的内径越小,里面的水银面越低。
4.现象分析
根据毛细现象,浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升。毛细管插入浸润液体中,管内液面上升,高于管外,毛细管插入不浸润液体中,管内液体下降,低于管外。
第二篇:四川大学化工原理流体力学实验报告
化工原理实验报告
流体力学综合实验
姓名:
学号:
班级号:
实验日期:2016
实验成绩:
流体力学综合实验
一、实验目的:
1.测定流体在管道内流动时的直管阻力损失,作出λ与Re的关系曲线。
2.观察水在管道内的流动类型。
3.测定在一定转速下离心泵的特性曲线。
二、实验原理
1、求
λ
与Re的关系曲线
流体在管道内流动时,由于实际流体有粘性,其在管内流动时存在摩擦阻力,必然会引起流体能量损耗,此损耗能量分为直管阻力损失和局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流动(如图1所示)时的阻力损失可根据伯努利方程求得。
以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方程:
图1
流体在1、2截面间稳定流动
因u1=u2,z1=z2,故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为
流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由范宁公式求得,其表达式为
由上面两式得:
而
由此可见,摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析法整理可形象地表示为
式中:-----------直管阻力损失,J/kg;
------------摩擦阻力系数;
----------直管长度和管内径,m;
---------流体流经直管的压降,Pa;
-----------流体的密度,kg/m3;
-----------流体黏度,Pa.s;
-----------流体在管内的流速,m/s;
流体在一段水平等管径管内流动时,测出一定流量下流体流经这段管路所产生的压降,即可算得。两截面压差由差压传感器测得;流量由涡轮流量计测得,其值除以管道截面积即可求得流体平均流速。在已知管径和平均流速的情况下,测定流体温度,确定流体的密度和黏度,则可求出雷诺数,从而关联出流体流过水平直管的摩擦系数与雷诺数的关系曲线图。
2、求离心泵的特性曲线
三、实验流程图
流体力学实验流程示意图
转子流量计
离心泵
压力表
真空压力表
水箱
闸阀1
闸阀2
球阀3
球阀2
球阀1
涡轮流量计
孔板流量计
∅35×2钢管
∅35×2钢管
∅35×2铜管
∅10×2钢管
四、实验操作步骤
1、求
λ
与Re的关系曲线
1)
根据现场实验装置,理清流程,检查设备的完好性,熟悉各仪表的使用方法。
2)
打开控制柜面上的总电源开关,按下仪表开关,检查无误后按下水泵开关。
3)
打开球阀1,调节流量调节闸阀2使管内流量约为10.5,逐步减小流量,每次约减少0.5,待数据稳定后,记录流量及压差读数,待流量减小到约为4后停止实验。
4)
打开球阀2,关闭球阀1,重复步骤(3)。
5)
打开球阀2和最上层钢管的阀,调节转子流量计,使流量为40,逐步减小流量,每次约减少4,待数据稳定后,记录流量及压差读数,待流量减小到约为4时停止实验。完成直管阻力损失测定。
2、求离心泵的特性曲线
1)
根据现场实验装置,理清流程,检查设备的完好性,熟悉各仪表的使用方法。
2)
打开控制柜面上的总电源开关,按下仪表开关,先关闭出口阀门,检查无误后按下水泵开关。
3)
打开球阀2,调节流量调节阀1使管内流量,先开至最大,再逐步减小流量,每次约减少1,待数据稳定后,记录流量及压差读数,待流量减小到约为4后停止实验,记录9-10组数据。
4)
改变频率为35Hz,重复操作(3),可以测定不同频率下离心泵的特性曲线。
五、实验数据记录
1、设备参数:;
;
2、实验数据记录
1)求
λ
与Re的关系曲线
铜管湍流
钢管湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
8.7
3.14
11.1
4.65
8.3
2.90
10.5
4.20
7.9
2.66
9.9
3.78
7.5
2.40
9.3
3.38
7.1
2.21
8.7
3.00
6.7
1.97
8.1
2.61
6.3
1.77
7.5
2.25
5.9
1.55
6.9
1.97
5.5
1.38
6.3
1.68
5.1
1.21
5.7
1.40
4.7
1.04
5.1
1.16
钢管层流
序号
qv(Lh)
∆p(pa)
935
701
500
402
340
290
230
165
116
582、求离心泵的特性曲线
30Hz离心泵数据记录
序号
流量
真空表
压力表
电机功率
15.65
-2200
28000
694
14.64
-2000
31000
666
13.65
-1800
37000
645
12.65
-1200
40000
615
11.62
200
42000
589
10.68
0
47000
565
9.66
50000
549
8.67
1000
51000
521
7.67
1500
55000
488
6.63
1800
59000
468
5.62
1800
60000
442
4.58
2000
67000
388
0.08
0.0022
0.083
166.9
35Hz离心泵数据记录
序号
流量
真空表
压力表
电机功率
18.27
-500
42000
1052
17.26
-400
48000
998
16.24
-300
51000
972
15.26
-300
56000
933
14.27
-200
61000
906
13.28
-200
65000
861
12.27
-200
68000
824
11.27
-100
71000
798
10.26
0
76000
758
9.26
-100
80000
725
8.26
0
82000
682
7.26
-100
89000
653
6.27
150
90000
626
5.26
180
100000
585
4.43
200
110000
528
六、典型计算
1、求
λ
与Re的关系曲线
以铜管湍流的第一组数据为例计算
T=22℃时,ρ≈997.044kg/m3
μ≈1.0×10-3Pa∙s
以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方程
P1ρ+u12+gz1=P2ρ+u22+gz2+hf
因u1=u2,z1=z2,故流体在等径管的1、2两截面间的阻力损失为
hf=∆Pρ=3.14*10001000=3.15J/kg
u=qvA=qvπ4d12=8.73600×0.0007548=3.202m/s
;
Re=duρμ=0.031×3.202×997.0440.001=98960.27
因为hf=λ∆Pρ
;
所以λ=∆Pρd1l2u2=3.15×0.0311.2×23.2022=0.01587
其他计算与此相同。
2、求离心泵的特性曲线
湍流铜管:管长L2=1.2m;管内径d2=31mm
铜管湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
u(ms)
Re
λ
8.7
3.14
3.202
98960.27
0.01587
8.3
2.90
3.055
94410.37
0.01611
7.9
2.66
2.907
89860.48
0.01631
7.5
2.40
2.760
85310.58
0.01633
7.1
2.21
2.613
80760.68
0.01677
6.7
1.97
2.466
76210.78
0.01679
6.3
1.77
2.318
71660.89
0.01706
5.9
1.55
2.171
67110.99
0.01704
5.5
1.38
2.024
62561.09
0.01745
5.1
1.21
1.877
58011.19
0.01780
4.7
1.04
1.730
53461.3
0.01801
钢管湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
u(ms)
Re
λ
11.1
4.65
4.085
126259.7
0.01444
10.5
4.20
3.864
119434.8
0.01458
9.9
3.78
3.643
112610
0.01476
9.3
3.38
3.423
105785.1
0.01495
8.7
3.00
3.202
98960.27
0.01517
8.1
2.61
2.981
92135.43
0.01522
7.5
2.25
2.760
85310.58
0.01530
6.9
1.97
2.539
78485.73
0.01583
6.3
1.68
2.318
71660.89
0.01620
5.7
1.40
2.098
64836.04
0.01649
5.1
1.16
1.877
58011.19
0.01706
湍流钢管:管长L3=1.2m;管内径d32=31mm
钢管层流
层流钢管:管长L1=2m;管内径d1=6mm
序号
qv(Lh)
∆p(pa)
u(ms)
Re
λ
935
0.393
2351.03
0.06084
701
0.353
2111.74
0.05631
500
0.314
1878.43
0.05083
402
0.275
1645.12
0.05338
340
0.236
1411.81
0.06145
290
0.196
1172.52
0.07547
230
0.157
939.22
0.09353
165
0.118
705.91
0.11928
116
0.079
472.60
0.18869
0.039
233.31
0.377372、离心泵的特性曲线
以第一组数据为例,n=30Hz
T=23℃时,ρ≈997.044Kg/m3
μ≈1.0×10-3Pa∙s
以水平地面为基准面,离心泵进口压力表为1-1截面,离心泵出口压力表为2-2截面,在此两截面之间列伯努利方程
P1ρg+u12g+z1+H=P2ρg+u22g+z2+Hf
因为
Hf≈0
;
所以H=
P2-P1ρg+u2-u12g+∆Z
∆Z=Z2-Z2=0.2m
;
进口直径D=50mm
;
出口直径d=40mm
u1=qvA1=qvπ4D2=15.653600×π4×0.052m/s=2.215m/s
;
u2=qvA2=qvπ4d2=15.653600×π4×0.042m/s=3.458m/s、H=3.647mH2O
N=N电∙η电∙η传
;
η电=0.75
;
η传=0.95
N=694×0.75×0.95=494.5W
η=NtN
;
Nt=qHρg=3.647×15.65×997.044×9.81/3600W=155.26W
η=155.26494.5×100%=31.36%
序号
流量Qv(m3h)
扬程
轴功率
效率
15.65
3.647
494.5
31.36%
14.64
3.889
474.5
32.60%
13.65
4.440
459.6
35.83%
12.65
4.647
438.2
36.45%
11.62
4.672
419.7
35.15%
10.68
5.173
402.6
37.29%
9.66
5.439
391.2
36.49%
8.67
5.422
371.2
34.41%
7.67
5.756
347.7
34.50%
6.63
6.113
333.5
33.02%
5.62
6.197
314.9
30.04%
4.58
6.876
276.45
30.95%
30Hz离心泵的特性曲线
35Hz离心泵的特性曲线
序号
流量Qv(m3h)
扬程
轴功率
效率
18.27
5.036
749.55
33.35%
17.26
5.586
711.08
36.84%
16.24
5.833
692.55
37.16%
15.26
6.298
664.76
39.28%
14.27
6.756
645.53
40.58%
13.28
7.125
613.46
41.91%
12.27
7.394
587.10
41.99%
11.27
7.656
568.58
41.23%
10.26
8.125
540.08
41.94%
9.26
8.515
516.56
41.47%
8.26
8.684
485.93
40.11%
7.26
9.387
465.26
39.80%
6.27
9.444
446.03
36.07%
5.26
10.446
416.81
35.82%
4.43
11.455
376.20
36.65%
七、实验结果分析与讨论
1、求
λ
与Re的关系曲线
实验结果:由关系曲线可以看出,钢管层流实验中,雷诺数与摩擦阻力系数在双对数坐标中呈线性关系,摩擦阻力系数只与流动类型有关,且随雷诺数的增加而减小,而与管壁粗糙度无关;在铜管湍流与钢管湍流实验中,摩擦阻力系数随雷诺数增加而趋于一个定值,此时流体进入完全阻力平方区,摩擦阻力系数仅与管壁的相对粗糙度有关,与雷诺数的增加无关。
结果分析:实验结果基本与理论相符合,但是也存在误差,如:在钢管层流实验中,在雷诺数在1870~2000范围内,雷诺数Re增大,λ并不随Re增大而减小,反而增大。产生这种现象可能是因为在Re为1870~2000范围内时已经非常接近于湍流,导致其规律与理论出现偏差。此外,还有可能是因为设备本身存在的误差,即流量调小至一定程度时,无法保证对流量的精准调节,使结果出现误差。
减小误差的措施:a.在实验正式开始前对设备进行检查,确认设备无漏水等现象再开始实验;b.进行流量调节时,每次应以相同幅度减小c.调节好流量后,应等待3分钟,等读数稳定后再进行读数。
2、离心泵的特性曲线
实验结果:有实验数据和曲线图可以看出,扬程随流量的增加而降低,轴功率随流量的增加而升高,效率随流量的增加先升高后降低。随着转速增大,三者均增大,由实验结果可以看出,基本符合Qv'Qv=n'n、H'H=n'n2、N'N=n'n3的速度三角形关系。
结果分析:实验结果与理论规律基本符合,在转速为35Hz时结果较理想,但是在转速为30Hz时,虽然符合基本规律,但是效率明显过低。造成这种现象的主要原因是转速过低,设备存在的设备误差更大,改善方法是在较高转速下进行实验。
减小误差的方法:a.在实验正式开始前对设备进行检查,确认设备无漏水等现象再开始实验;b.进行流量调节时,每次应以相同幅度减小c.调节好流量后,应等待3分钟,等读数稳定后再进行读数。d.在转速稍高的条件下进行实验。e.读数压力表时指针摆动幅度大,应在均匀摆动时取其中间值。
六、实验思考与讨论问题
1、直管阻力产生的原因是什么?如何测定与计算?
答:流体有粘性,管壁与流体间存在摩擦阻力。用压力计测定所测流体在所测水平等径管内流动的压差,一定要水平等径,△p=ρhf就可求得直管阻力。
2、影响本实验测量准确度的原因有哪些?怎样才能测准数据?
答:管内是否混入气泡,流体流动是否稳定。排出管内气泡,改变流速后等待2~3min待流体流动稳定后记录数据。
3、水平或垂直管中,对相同直径、相同实验条件下所测出的流体的阻力损失是否相同?
答:不同,根据伯努利方程可知,垂直管高度差将影响阻力损失。
根据实验测定数据,如何确定离心泵的工作点?
答:离心泵的工作点就是离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点,此时泵给出的能量与管路输送液体所消耗的能量相等。
第三篇:实验报告二
成都大学《Visual FoxPro 程序设计》实验报告
实验二 数据表文件的建立与操作
班级:级专业班姓名:实验时间:年月日 实验目的:
1.学习用菜单法和命令法进行数据表结构的建立、显示、修改及数据表文件的打开和关闭。2.熟悉掌握用菜单法和命令法进行数据表数据的添加、浏览、修改、删除、检索与统计。实验内容:
1.完成“Visual FoxPro程序设计上机实验及习题集·实验3”中1~10项。2.完成“Visual FoxPro程序设计上机实验及习题集·实验4”中1~6项。
3.分别复制文件XS.DBF和CJ.DBF为学生.DBF和成绩.DBF,创建一个名为练习.DBC的数据库,在其中完成下列操作,写出命令语句:
① 显示86年出生的学生记录,要求只显示学号、姓名和出生日期。
② 将所有的团员记录复制到文件:团员.DBF。
③ 将所有入校总分在500分以下(不包括500分)的学生的入校总分增加5%。
④ 设当前记录指针在第一条,分别用命令:GO、SKIP、LOCATE和SEEK实现将指针定位到
第五条记录。
⑤ 建立一个以入校总分和出生日期排序的索引文件(复合索引,索引名为ZFRQ)。
⑥ 设已分别在两个工作区打开了学生.DBF和课程.DBF,将两个表连接成学生成绩.DBF,在其中包含字段:学号、姓名、语文、数学、英语。
⑦ 设学生.DBF和课程.DBF两表已按学号建立了索引,按学号建立两表的临时关联。
实验收获和建议:
成都大学计算机基础教研室制
第四篇:海南大学工程流体力学观摩实验报告(FLUENT软件)(模版)
学院:机电工程学院专业:11机电1班
姓名:XXX学号:2011050131XXXX
实验工程流体力学观摩(FLUENT软件)
一、实验目的1、了解流体重要的物理性质及体现形式;
2、更深入的了解流体静力学基本原理、测压原理及浮力定律等静力学基本知识;
3、掌握流体运动学与动力学基本原理,从实践上理解伯努利方程及其应用,了解粘性流体流态的判别方法。
二、实验内容
1、观摩“流体基本物理性质”录像:粘性、压缩性、膨胀性及表面张力。
2、观摩“流体静力学原理”录像:测压原理、压力传递原理和浮力定律、相对静止流体的运动规律。
3、观摩“流体静力学和动力学”录像:流线与迹线、伯努利方程、雷诺实验、流体流态实验、泄流、流谱显示、射流反推力。
4、通过老师讲解,了解计算流体流体力学的发展历史,了解FLUENT和GAMBIT软件的基本操作,并自行上机练习。
三、实验结果及分析
1、流体表面张力是指使流体表面张紧的力。两个圆形铁环中间各连着一根线,表面涂上肥皂泡,用玻璃棒捅破一半肥皂泡,细线向另一侧弯曲;毛细管插入杯中的红色液体中时,管内液面明显上升;毛细管插入水银液体中时,管内液面会呈下降状态。这些现象都是表面张力的做用的结果。
2、流体膨胀性是指在压力不变的条件下,流体温度升高而体积增大的性质。右手握住温度计的液泡,温度计的液柱就会上升;烧瓶口用一插有细管的活塞堵住,细管内有有色液体,用手握住烧瓶底加热,管内有色液体会向右移动。这些实验说明液体和流体具有膨胀性。
3、流体压缩性是指在温度不变的条件下,流体在压力作用下体积缩小的性质。出口端封死的注射器,用手压活塞,注射器管内的空气体积缩小;在注射器内充满红色的水,用力推活塞,即使用力很大也很难压缩;这说明气体容易被压缩,液体不容易被压缩。二者的 压缩性不同是由于分子结构的显著差异造成的。
4、用旋转粘度计测液体粘度。测量低粘度的液体的读数为30Pa·s,测量较高粘度的液体的读数为60Pa·s.5、两台相同的装置中装有20和40摄氏度的相同体积的液体,同时打开活塞后,温度较高的液体先流完;这说明温度越高的液体越易流动,即液体的粘度随温度的升高而下降。对于气体粘度随温度升高而升高,这主要是气体和液体的分子结构显著差异造成的。
第五篇:流体力学课件
流体力学是力学的一个分支,主要研究在各种力的作用下,流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。下面小编给大家带来流体力学课件,欢迎大家阅读。
流体力学课件
一、流体的基本特征
1.物质的三态
在地球上,物质存在的主要形式有:固体、液体和气体。
流体和固体的区别:从力学分析的意义上看,在于它们对外力抵抗的能力不同。
固体:既能承受压力,也能承受拉力与抵抗拉伸变形。
流体:只能承受压力,一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。
液体和气体的区别:气体易于压缩;而液体难于压缩;液体有一定的体积,存在一个自由液面;气体能充满任意形状的容器,无一定的体积,不存在自由液面。
液体和气体的共同点:两者均具有易流动性,即在任何微小切应力作用下都会发生变形或流动,故二者统称为流体。
2.流体的连续介质模型
微观:流体是由大量做无规则运动的分子组成的,分子之间存在空隙,但在标准状况下,1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子,相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右的分子,相邻分子间的距离约为3.2×10-7cm。
宏观:考虑宏观特性,在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都比分子距离和分子碰撞时间大得多。
(1)概念
连续介质(continuum/continuous medium):质点连续充满所占空间的流体或固体。
连续介质模型(continuum continuous medium model):把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质,且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型:u =u(t,x,y,z)。
(2)优点
排除了分子运动的复杂性。物理量作为时空连续函数,则可以利用连续函数这一数学工具来研究问题。
3.流体的分类
(1)根据流体受压体积缩小的性质,流体可分为:
可压缩流体(compressible flow):流体密度随压强变化不能忽略的流体。
不可压缩流体(incompressible flow):流体密度随压强变化很小,流体的密度可视为常数的流体。
注:
(a)严格地说,不存在完全不可压缩的流体。
(b)一般情况下的液体都可视为不可压缩流体(发生水击时除外)。
(c)对于气体,当所受压强变化相对较小时,可视为不可压缩流体。
(d)管路中压降较大时,应作为可压缩流体。
(2)根据流体是否具有粘性,可分为:
实际流体:指具有粘度的流体,在运动时具有抵抗剪切变形的能力。
理想流体:是指既无粘性又完全不可压缩流体,在运动时也不能抵抗剪切变形。
二、惯性
一切物质都具有质量,流体也不例外。质量是物质的基本属性之一,是物体惯性大小的量度,质量越大,惯性也越大。单位体积流体的质量称为密度(density),单位:kg/m3。
三、压缩性
1.压缩性
流体的可压缩性(compressibility):作用在流体上的压力变化可引起流体的体积变化或密度变化,这一现象称为流体的可压缩性。压缩性可用体积压缩率k来量度。
2.体积压缩率k
体积压缩率k(coefficient of volume compressibility):流体体积的相对缩小值与压强增值之比,即当压强增大一个单位值时,流体体积的相对减小值。
3.体积模量K
流体的压缩性在工程上往往用体积模量来表示。体积模量K(bulk modulus of elasticity)是体积压缩率的倒数。
k与K随温度和压强而变化,但变化甚微。
说明:a.K越大,越不易被压缩,当K时,表示该流体绝对不可压缩。
b.流体的种类不同,其k和K值不同。
c.同一种流体的k和K值随温度、压强的变化而变化。
d.在一定温度和中等压强下,水的体积模量变化不大
一般工程设计中,水的K=2×109 Pa,说明Dp =1个大气压时。Dp不大的条件下,水的压缩性可忽略,相应的水的密度可视为常数。
四、粘度
1.粘性
粘性:即在运动的状态下,流体所产生的抵抗剪切变形的性质。
2.粘度
(1)定义
流体的粘度:粘性大小由粘度来量度。流体的粘度是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。
(2)分类
动力粘度:又称绝对粘度、动力粘性系数、粘度,是反映流体粘滞性大小的系数,单位:N"s/m2。
运动粘度ν:又称相对粘度、运动粘性系数。
(3)粘度的影响因素
流体粘度的数值随流体种类不同而不同,并随压强、温度变化而变化。
1)流体种类。一般地,相同条件下,液体的粘度大于气体的粘度。
2)压强。对常见的流体,如水、气体等,m值随压强的变化不大,一般可忽略不计。
3)温度。是影响粘度的主要因素。当温度升高时,液体的粘度减小,气体的粘度增加。
a.液体:内聚力是产生粘度的主要因素,当温度升高,分子间距离增大,吸引力减小,因而使剪切变形速度所产生的切应力减小,所以m值减小。
b.气体:气体分子间距离大,内聚力很小,所以粘度主要是由气体分子运动动量交换的结果所引起的。温度升高,分子运动加快,动量交换频繁,所以粘度增加。
3.牛顿内摩擦定律
a.牛顿内摩擦定律: 液体运动时,相邻液层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。
说明:
1)流体的切应力与剪切变形速率,或角变形率成正比。——区别于固体的重要特性:固体的切应力与角变形的大小成正比。
2)流体的切应力与动力粘度m成正比。
3)对于平衡流体du /dy =0,对于理想流体m=0,所以均不产生切应力,即t =0。
b.牛顿平板实验与内摩擦定律
2.牛顿流体、非牛顿流体
牛顿流体(newtonian fluids):是指任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体,即遵循牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。
非牛顿流体:不符合上述条件的均称为非牛顿流体