Chap1流体的主要物理性质资料.ppt

§1-5 毛细管现象与液体的表面张力 一、毛细管现象 参见图1-5。 细玻璃管插入水中，液面上升，水面上弯。 细玻璃管插入水银中，液面下降，水银面下弯。 为什么会产生这种现象? 二、毛细管现象的解释 细玻璃管插入水中: 液体内力 附着力 水润湿玻璃 表面张力使水面上弯并上升。 表面张力: 自由表面(液-气)上的液体分子受力不平衡.( ) 导致液体分子有向内部收缩的倾向。自由表面上出现拉紧作用的力，单位长度上的这种力称为表面张力。 附着力: 液体与固体接触面上产生的相互吸附的力。 毛细管现象的解释: 2) 细玻璃管插入水银中: 液体内力 附着力 水银不能润湿玻璃 表面张力 使水银面下弯并下降。 §1-5 毛细管现象与液体的表面张力 §1-6 作用在流体上的力 两种力: 质量力(体积力)和表面力，参见图1-7。 一、质量力(体积力) 与流体的质量(体积)成正比且作用点在质量中心的力。 惯性力: 离心惯性力: 如：重力： §1-6 作用在流体上的力 数学表示: 总质量力: F；单位质量力: （重力场中为g，惯性力场中为a） 总质量力的坐标分力为: 单位质量力坐标分为: 二、表面力 作用于流体表面(外表面，内表面)并与作用的表面积成正比的力。表面力分为: 压力(垂直于作用面): (压应力) 切力(平行于作用面): (切应力) (切力) §1-6 作用在流体上的力 （压力） 1.从微观及宏观搞清流体与固体的区别； 小 结 : 2.流体质点、流体微团的定义； 3.连续介质假设及其意义； 4.流体的物理性质搞清单位制及单位换算；可压缩与不可压缩流体； 5.搞清速度梯度物理意义； 6.搞清粘度的本质、定义、单位； 7.搞清牛顿内摩擦定律；牛顿与非牛顿流体；实际流体与理想流体； 8.搞清毛细管现象的本质及表面张力的定义； 9.搞清作用在流体上的力。 §1-6 作用在流体上的力 12页2，5，6，7，8 作业 返回 返回 返回 返回 返回 返回 图1-4 牛顿流体与非牛顿流体流变曲线 返回 ▲ 流体的特征及连续介质概念； ▲ 流体的密度、重度、比体积和比重； ▲ 流体的压缩性和膨胀性； ▲ 流体的粘性及非牛顿流体简介； 讲解内容: ▲ 毛细管现象与液体的表面张力； ▲ 作用在流体上的力； 第一章 流体的主要物理性质 物质的三个基本属性: 1. 有大量分子组成； 2. 分子间存在分子力的作用； 3. 分子不断作随机热运动。 一、流体的物理属性 §1-1 流体的特征及连续介质概念 ▲ 同体积的分子数: 气体液体固体； ▲ 相同分子距的分子力: 气体液体固体； ▲ 分子随机热运动强度: 气体液体固体。 气体、液体、固体三个基本属性(微观上)的差别: §1-1 流体的特征及连续介质概念 ▲ 固体有一定体积和一定的形状； ▲ 液体有一定体积而无一定的形状； ▲ 气体既无一定体积又无一定的形状。 气体、液体、固体宏观上的差异: §1-1 流体的特征及连续介质概念 ▲ 流体只能承受压力；一般不能承受拉力，特殊情况下其自由表面可承受一定的拉力（表面张力）；在平衡状态下不能承受剪切力(任何微小的剪切力作用即发生流动，破坏平衡)。 ▲ 固体有承受拉、压、剪作用的能力(抗拉、抗压、抗剪强度)； 流体(气体、液体)和固体在力学性能上的差异: §1-1 流体的特征及连续介质概念 二、流体质点的概念 流体质点的定义: 流体中宏观尺寸非常小，而微观尺寸又足够大的任意一个物理实体。 二、流体质点的概念 §1-1 流体的特征及连续介质概念 ▲ 流体质点的微观尺寸足够大。含有足够多的流体分子，个别分子的行为不会影响质点总体的统计平均特性； ▲ 流体质点的宏观尺寸非常小。用数学语言来说就是流体质点所占的宏观体积极限为零，但并不等于零； 流体质点有四层含义: ▲ 流体质点是一物理实体，具有一定的宏观物理量(质量、密度、温度、压力、流速、动量、动能、内能等等)； ▲ 流体质点的形状可以任意划定，即质点和质点之间可以完全没有空隙。 §1-1 流体的特征及连续介质概念 流体微团(流体微元或微元体):