湍流时的平均速度.-.pptVIP

第一章 流体流动第三节 流体流动现象

一、牛顿粘性定律与流体粘度1.牛顿粘性性定定律律流体的内摩擦力:运动着的流体内部相邻两流体层间的作用力。又称为粘滞力或粘性摩擦力。——流体阻力产生的依据

剪应力:单位面积上的内摩擦力，以τ表示。适用于u与y成直线关系

——牛顿粘性定律式中:速度梯度比例系数,它的值随流体的不同而不同,流体的粘性愈大,其值愈大,称为粘性系数或动力粘度,简称粘度。

2.流体的粘度1)物理意义促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。粘度总是与速度梯度相联系,只有在运动时才显现出来2)粘度与温度、压强的关系a)液体的粘度随温度升高而减小,压强变化时,液体的粘度基本不变。

b)气体的粘度随温度升高而增大，随压强增加而增加的很少。3）粘度的单位在SI制中:在物理单位制中,

SI单位制和物理单位制粘度单位的换算关系为:5）运动粘度单位:SI制:m2/s；物理单位制:cm2/s，用St表示。

二、流动类型与雷诺准数数1.雷诺实验滞流或层流湍流或紊流

2.雷诺数Re雷诺数的因次:Re是一个没有单位,没有因次的纯数。在计算Re时,一定要注意各个物理量的单位必须统一。雷诺准数可以判断流型

流体在圆形直管内流动时:流体的流动类型属于滞流；流体的流动类型属于湍流；可能是滞流，也可能是湍流，与外界条件有关。——过渡区例:20oC的水在内径为50mm的管内流动，流速为2m/s，试分别用SI制和物理制计算Re数的数值。解:1）用SI制计算:从附录五查得20oC时，ρ=998.2kg/m3，μ=1.005mPa.s，

管径d=0.05m,流速u=2m/s,2）用物理单位制计算:

三、滞流和湍流的平均速度通过管截面的平均速度就是体积流量与管截面积之比1.层流时的平均速度层流时平均速度等于管中心处最大速度的一半。

2.湍流时的平均速度通常遇到的情况下,湍流时的平均速度大约等于管中心处最大速度的0.82倍。

随堂练习1、运动着的流体内部相邻两流体层间的相互作用力称为 ，是 的表现。2、流体流动时能量损失的根本原因是 3、流体流动时产生内摩擦力的性质称为 ，衡量其大小的物理量称为 。4、黏度的大小反映了 ，黏度越大，流体的 。5、流体的黏度与温度的变化规律是。6.黏度的单位是 或 。

随堂练习7、流体的流动类型有 和 。通过 实验来测定。8、Re的计算公式 。Re的大小,反映了 。Re越大, 越大, 越大。9、流体具有粘性,管壁处速度 ,离开管壁后速度, 处最大,这种关系称为 。10、层流内层 。层流内层的厚度与 有关,Re越大, 。