水力分析与计算要求课堂笔记作业习题成绩作业测试参与度.ppt

*******2、黏滞性与黏滞系数液体具有易流性。静止时不能承受切力抵抗剪切变形，但在运动状态下，液体就具有抵抗剪切变形的能力，这就是黏滞性。1.2.2液体的主要物理性质1686年牛顿根据试验提出了（并经后人加以验证的）液体内摩擦定律。该定律建立了切应力～粘性～剪切变形率的关系。1.2.2液体的主要物理性质粘滞性及粘滞力：当液体处在运动状态时，若液体质点之间存在着相对运动，则质点间要产生内摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，此内摩擦力又称为粘滞力。粘滞性是液体固有的，是内摩擦力存在的表现，是液体运动中能量产生损失的根本原因。1.2.2液体的主要物理性质1.2.2液体的主要物理性质1关于τ和F的说明：单位；切应力成对出现这就是牛顿内摩擦定律的表达式，下面对该表达式做几点解释:1.2.2液体的主要物理性质2对于μ和=μ/ρ的定义及解释3适用条件:流体流动是层流μ:动力黏度或动力黏度系数，单位N.s/m2；Pa.s；ν:运动黏度，单位：m2/s1.2.2液体的主要物理性质4du/dy的物理意义：流速梯度；切应变率/剪切变形率。1.2.2液体的主要物理性质5牛顿流体与非牛顿流体宾厄姆塑性体(泥浆、血浆)B拟塑性流体(油漆、染料)C牛顿流体A膨胀流体(生面团、淀粉糊)D流体的分类1.2.2液体的主要物理性质理想液体：指没有黏滞性、绝对不可压缩、不能膨胀、没有表面张力的连续介质。实际液体：指具有黏滞性的液体。3、液体的压缩性与弹性液体不能承受拉力，只能承受压力。液体受压后体积减小的性质称为液体的压缩性；除去压力后液体体积能够恢复原状的性质称为液体的弹性。1.2.2液体的主要物理性质通常用体积压缩系数表征液体的压缩性。β的单位是m2/N。β越大，液体越容易压缩。1.2.2液体的主要物理性质β的倒数称为体积弹性系数,用K表示，即K=1/βK的单位是N/m2。用体积压缩率或体积模量K来描述液体的压缩性。K值越大，表示液体愈不容易压缩。1.2.2液体的主要物理性质液体的压缩性很小，即每增加一个大气压，水的体积比原体积缩小约二万分之一，因此，在一般情况下，可以将水作为不可压缩液体来处理，一些特殊情况下，如水击问题，必须考虑液体的压缩性和弹性。1.2.2液体的主要物理性质4、表面张力、毛细上升高度表面张力：自由表面上液体分子由于受两侧分子引力不平衡，使自由面上液体分子受有极其微小的拉力。表面张力仅在自由表面存在，液体内部并不存在。大小：用表面张力系数来度量。表面张力系数是指在自由面单位长度上所受拉力的数值。单位：牛顿／米（N/m）。1.2.2液体的主要物理性质表面张力产生的机理：分子力作用不平衡的结果1.2.2液体的主要物理性质当毛细管插入水中稳定后，C点上侧压强pc上和内侧压强pc内分别为：图中A、B点是等压的，可根据静水力学基本方程，由B到C点递推出pc内：对比有，pc=γhchc为毛细上升高度从这个推导中可知，毛细上升高度等于附加表面压强（用高度表示）。没有弯液面，就没有附加表面压强，也就没有毛细上升现象，这就是毛细现象的实质。就是说弯液面的存在是毛细现象发生的前提，只有表面张力的平面是不会产生毛细现象的，而产生弯液面的位置一定是三相界面处（附近）。1.2.2液体的主要物理性质不同情况下的毛细现象（水、汞）：1.2.2液体的主要物理性质毛细管现象与毛细上升高度h1.2.2液体的主要物理性质4、作用在液体上的力按物理性质：重力、惯性力、弹性力、磨擦力、表面张力。按特点分：表面力和质量力。表面力：作用于液体的表面，并与受作用的表面面积成正比例的力。例如摩擦力、水压力、粘滞力。1.2.2液体的主要物理性质质量力：是指通过所研究液体的每一部分质量而作用于液体的、其大小与液体的质量成比例的力。如重力、惯性力。，，，质量力具有和加速度一样的量纲（L/T2）。1.2.2液体的主要物理性质理想液体的概念

在水力学中液体分为理想液体和实际液体理想液体：就是把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、没有粘滞性、没有表面张力的连续