大连理工大学：《化工原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 流体流动（1.3）流体流动现象

第一章 生顿粘性定律与流体的 流体流动 粘度 、流动类型与雷诺准数 滞流与湍流的比较 第三节 三 四、边界层的概念 流体流动现象 下页 國国 2021/2/21

2021/2/21 第一章 流体流动 一、牛顿粘性定律与流体的 粘度 二、流动类型与雷诺准数 三、滞流与湍流的比较 第三节 四、边界层的概念 流体流动现象

牛顿粘性定律与流体的粘度 1.牛顿粘性定律 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。 一流体阻力产生的依据 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 一、牛顿粘性定律与流体的粘度 1. 牛顿粘性定律 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

推力 △ z11= △ △l fo-s F=u-S △ 剪应力:单位面积上的内摩擦力,以τ表示 F △ 适用于与y成直线关系 S 2021/2/21 上页下页

2021/2/21 S y u F    S y u F   =  剪应力：单位面积上的内摩擦力，以τ表示。 S F  = y u   =  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。 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 dy du  =  ——牛 顿粘 性定 律 式中： ： dy du 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。 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 2、流体的粘度 1)物理意义 dy du   = 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 N/m Ns du/dy (m/s) 2=PaS 在物理单位制中, 2 dyn/cm du cm/s P(泊) cm c. s cn 2021/2/21 上页下页

2021/2/21 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：         = du / dy   m m s N m ( / ) / 2 = 2 . m N S = = Pa.S 在物理单位制中，         = du / dy   cm cm s dyn cm 2 / = 2 . cm dyn s = cm s g . = = P(泊）

SI单位制和物理单位制粘度单位的换算关系为: 1Pa·s=1000CP=10P 4)混合物的粘度 对常压气体混合物: ∑yl1M ∑y,M,2 对于分子不缔合的液体混合物: gmn=∑xgu 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 SI单位制和物理单位制粘度单位的换算关系为： 1Pas =1000CP =10P 4) 混合物的粘度 对常压气体混合物：   = 2 1 2 1 i i i i i m y M y u M  对于分子不缔合的液体混合物 ： m =  i ui lg x lg

5)运动粘度 单位: SI制:m2/s; 物理单位制:cm2/s,用St表示。 1 St=100cSt=10-m/s 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 5）运动粘度   v = 单位： SI制：m2 /s； 物理单位制：cm2 /s，用St表示。 1St 100cSt 10 m /s −4 2 = =

流动类型与雷诺准数 1、雷诺实验 2 滞流或层流 管 水铂 -水平腐管5一16一流 湍流或紊流 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 二、流动类型与雷诺准数 1、雷诺实验 滞流或层流 湍流或紊流

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