《02基础物理学第三版第02章流体力学.ppt

* * 不可压缩的牛顿黏性流体在均匀水平管中作定常流动时，如果流速不大，流动的形态是层流，各流层为从圆筒轴线开始，半径逐渐增大的“薄皮”圆筒形。流速从轴线处向外逐渐减小，在管壁处为零。 三、 泊肃叶定律 第四节 黏性流体的流动 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 流量： 上式就是泊肃叶定律，它表明，牛顿粘性流体在均匀水平管中流动时，流量与管两端的压强差成正比，与流阻成反比。 对非水平均匀圆管流量： 可见，当均匀圆管处于水平时，?h=0 ，上两式相同。即为了维持黏性流体的定常流动，在水平管中黏性阻力由管两端的压强差产生的推力理来平衡，在非水平管中黏性阻力由压强差和重力共同克服。 第四节 黏性流体的流动 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 当固体在黏性流体中运动时将受到黏性阻力。实验规律指出，若物体运动的速度很小，所受到的黏性阻力为： ——斯托克斯定律(Stokes law) 黏性阻力与速度成正比。因此，如果一个物体由静止开始在黏性流体中竖直下落，那么随着速度的增加，黏性阻力也增加。到达一定速度时，重力、浮力、粘性阻力三者平衡，此时的速度叫收尾速度(terminal velocity)。 半径为r、密度为ρ的球体在密度为ρ’的流体中下落时的收尾速度： 四、斯托克斯定律 第四节 黏性流体的流动 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 粘性流体在管中个流层之间仅作相对滑动而不混合，叫层流(laminar flow)。当层流被破坏，各个流层混淆，甚至可能出现涡漩，叫湍流(turbulent)。 A B C D 五、层流、湍流与雷诺数 第四节 黏性流体的流动 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 通常用雷诺数(Reynolds number)来确定流体的流动形态是层流还是湍流： 层流 湍流 过渡流 由流层转变为湍流不仅与平均速度v有关，对于圆形管道，还与流体的密度ρ、管道的半径r 和流体的黏度η有关。 第四节 黏性流体的流动 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 层流和湍流的不同（the difference between the laminar flow and the turbulent flow) （1） 层流速度小，流线形状不随时间而变， （2） 湍流消耗的能量比层流大。湍流速度大，各层之间混杂，内摩擦力急剧增大，克服这些内摩擦力作功时要消耗较大的能量。 湍流速度大，流线形状要随时间而变。 （3） 湍流有声， 层流无声。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1. 黏性流体在均匀圆管中做定常流动时，能量的损耗表现在什么方面？ 2. 黏性流体的流动形态如何判断？各有什么特点？ 3. 如何应用泊肃叶定律或斯托克斯定律测定不同液体的黏度？ 思 考 第四节 黏性流体的流动 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 重点小结 内容提要 理想流体 黏性流体 重点难点 理想流体、定常流动的概念 连续性方程及其应用 伯努利方程及其应用 层流、湍流的概念 黏性力与能量损耗的关系 黏性定律、泊肃叶定律、斯托克斯定律 第二章 流体力学 Evaluation only. Create