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当液体在质点(液层)间存在相对运动时液体质点(液层)间产生内摩擦力抵抗其相对运动(液体连续变形)或液体在相对运动状态下抵抗剪切变形的能力,这种性质称液体粘滞性,此内摩擦力称为粘滞力。
水力学中的基本物理量及关系举例
例1.牛顿内摩擦定理
从运动的液体中取出两个相邻的流层进行分析
水力学中的基本物理量及关系举例
牛顿内摩擦定律
根据前人的科学试验研究,液层接触面上产生的内摩擦力(单位面积上)大小,与液层之间的流速差成正比,与两液层距离成反比,同时与液体的性质有关。表达式为:试验成果写成
其中,“τ”为两液层接触面上单位面积上的内摩擦力,“du”为两相邻液层的流速差,“dy”为两液层距离,“μ”为动力粘滞系数。
同一种液体,它的粘滞系数(μ,v)会随着压力p和温度t而发生变化,因此μ是p,t的函数,
即
令
称其为液体的运动粘滞系数。
但是粘滞系数随压力的变化甚微,对温度变化较为敏感。对于水,可采用经验公式
式中,t表示水温(℃),v是运动粘滞系数(cm2/s).
水
空气
二.静水压强
静止液体内任一点沿各方向上静水压强的大小相等,或者说每一点的液体静水压强仅是该点位置的函数,与受压方向无关。
重力作用下,有压强基本公式:
其中,是液体中某点的压强,是液面压强,是液体的容重,
是液体中该点距离液面的深度。
如图,容器内的液体是静止的,如接上多根测压管,则各测压管中的液面都将位于同一水平面上,所以所有测压管的水头相等,也就是容器内液体中任何一点水头都相等,都等于测压管水头。
其中,
位置水头
压强水头
测压管水头
注意:“水头”表示单位质量液体所含能量.
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