2.3 流体流动阻力.ppt

kgJ/fehupgzwupgz????????2222222111??mNJ?/????????fHgugpzHegugpz2222222111??压头损失损失能量①② 流体阻力流体在流动过程中所消耗的部分或全部能量是用来克服流动阻力的,因此,流动阻力的计算很关键。流体阻力的大小与流体的动力学性质(粘度)以及其他因素有关。 流体粘度的基本知识(1)流体阻力的表现12结论:流体在静止时没有流体阻力实际流体的能量分布OO34fhgu22gp?12???2121PPhhPPff??????结论:由左式可见,存在流体阻力致使静压能下降。阻力越大,静压强下降就越大。静压强下降就是流体阻力的表现。注意此公式的应用条件(2)流体阻力的来源流体在静止时不承受切向力,但在运动时,层与层之间的阻碍力形成了流体阻力,这种在流体内部发生的相互作用力称为剪切力(也称内摩擦力),内摩擦力是产生流体阻力的根本原因。流体流动状况是产生流体阻力的第二位原因。另外,管壁的粗糙程度、管子的长度、直径均对流体阻力的大小有影响。流体在圆管内分层流动示意图(3)流体的粘度决定流体内摩擦力大小的物理性质成为粘性。衡量粘性大小的物理量---粘度油水比一比谁先漏完? 流体的粘性和牛顿粘性定律(1)牛顿粘性定律速度分布(速度侧形):速度沿距离的变化关系。uF0xu=0yYdudy平板间的流体剪应力与速度梯度平板间的流体剪应力与速度梯度dydu???牛顿粘性定律:实测发现:YuAF??意义:剪应力的大小与速度梯度成正比。描述了任意两层流体间剪应力大小的关系。(2)流体的粘度①物理意义dydu???——动力粘度,简称粘度剪应力与速度梯度的关系②单位 SI单位制: Pa· s ( N · s /m2)物理单位制: P(泊), 达因·秒/厘米2 cP(厘泊)换算关系:1cp= P=10-3 Pa · s=1 mPa · s单位:1St = 1cm2/s = 100cSt = 10-4m2/s③运动粘度????m2/s水在293K条件下的粘度为1 mPa · s