1、流体的膨胀性-湖南大学.PPT

流体的主要物理性质 奶油从管中流出后马上胀大 * 3、 无管虹吸现象 无管虹吸现象是粘弹性流体具有高拉伸粘度的作用结果。在牛顿流体的虹吸实验中，当虹吸管提离液面，虹吸就停止了。而有些粘弹性流体很容易表演无管虹吸实验，即使把虹吸管提得很高，液体还能从杯中吸起。 牛顿流体 粘弹性流体 粘弹性流体的无管虹吸现象 4、 湍流减阻现象(Toms效应) Toms在1948年发现高分子聚合物稀溶液的湍流摩擦阻力比纯溶剂的阻力明显减小，这个异常现象称为湍流减阻现象或Toms效应。由于Toms效应可降低流体机械和流体输送过程的能量消耗，因而已成为近代流体力学的一个热门研究课题。 如在水中加入50mg/L的聚乙烯氧化物，其结果使湍流条件下的摩阻降低30%；在消防水中添加少量聚乙烯氧化物，可使消防车龙头喷出水的扬程提高一倍以上。 添加聚乙烯氧化物 未添加聚乙烯氧化物 湖南大学电动汽车研究所 湖南大学电动汽车研究所 工程流体力学第一次讨论课 绪论 第一章 * 助教 王德江 电话 QQ：847658402 流体力学新兴交叉分支 科学技术的迅速发展，以及科学技术和工业生产的日趋复杂，使现代流体力学的研究内容有了明显的变化，出现了与相关的临近学科相互渗透，形成了许多新分支或交叉学科，如电磁流体力学、多相流体力学与物理化学流体力学、环境流体力学、生物流体力学等。 一 流体的密度 1、流体的密度 流体的密度是流体的重要属性之一，它表征流体在空间某点质量的密集程度，流体的密度定义为：单位体积流体所具有的质量，用符号ρ来表示。 对于流体中各点密度相同的均质流体，其密度 （1-1） 式中： —流体的密度，kg/m3； —流体的质量，kg； —流体的体积，m3。 对于各点密度不同的非均质流体，在流体的空间中某点取包含该点的微小体积 △V ，该体积内流体的质量△m 则该点的密度为 （1-2） 2、流体的相对密度 流体的相对密度是指某种流体的密度与4℃时水的密度的比值，用符号d来表示。 （1-3） 式中： —流体的密度，kg/m3； —4℃时水的密度，kg/m3。 二 流体的压缩性和膨胀性 随着压强的增加，流体体积缩小；随着温度的增高，流体体积膨胀，这是所有流体的共同属性，即流体的压缩性和膨胀性。 1、流体的膨胀性 在一定的压强下，流体的体积随温度的升高而增大的性质称为流体的膨胀性。流体膨胀性的大小用体积膨胀系数 来表示，它表示当压强不变时，升高一个单位温度所引起流体体积的相对增加量，即 （1-4） 式中 —流体的体积膨胀系数，1/℃，1/K； —流体温度的增加量，℃，K； —原有流体的体积，m3； —流体体积的增加量，m3。 实验指出，液体的体积膨胀系数很小，例如在9.8× 104Pa下，温度在1～10℃范围内，水的体积膨胀系数=14×10-61/℃；温度在10～20℃范围内，水的体积膨胀系数 =150×10-6 1/℃。在常温下，温度每升高1℃，水的体积相对增量仅为万分之一点五；温度较高时，如90～100℃，也只增加万分之七。其它液体的体积膨胀系数也是很小的。 流体的体积膨胀系数还取决于压强。对于大多数液体，随压强的增加稍为减小。水的在高于50℃时