化工原理流体流动.ppt

:流体在流动中产生内摩擦力的性质,粘性是能量损失的原因。实验:内摩擦力F剪应力:单位面积上的内摩擦力(τ)。τ= F/Adu/dy(du/dr)—速度梯度速度沿法线上的变化率。duu?uduu?u1—10 粘度剪切力:单位面积上的内摩擦力. μ:粘度系数——动力粘度——粘度。粘度的物理意义:当速度梯度为1时,单位面积上产生的内摩擦力的大小。粘度的单位dyduAF????drdu???或msmmN//2??2mNs?sPa??——牛顿粘性定律cm/s/cmcm/dyn2??p1?cp100?21 1 / 10 1000Pa s N s m P cP? ????国际制物理制3. 影响粘度的因素:温度: 液体—温度?,粘度下降?;气体—温度?,粘度?。压力:液体—受压力影响很小;气体—压力?,粘度?;但只有在压力极高或极低时有影响。——不符合牛顿粘性定律的流体为非牛顿性流体。如油等高粘度的流体。1-11 流体流动类型与雷诺准数影响因素:管径、流速、粘度、(滞流)(紊流)—Re无因次数群— ≤ 2000 ≥ 4000??du?Re例题:内径25mm的水管,水流速为1m/s,水温20度, 求:; ?解:1. 20 ℃μ=1cP ρ= ??du?Re???????25000????u2000?1—12 流体在园管内的速度分布F1=πr 2 P1 F2 = πr 2 P2 F = F1 - F2 = ( P1-P2 )πr 2 =ΔPπr 2τ=F/A ——剪切力(剪应力强度)F =τA=drduA??21PPFdrdurL)2(????. 、最小速度Ldrdu??2Pr??LrRPu??4)(22????????rRudrLdu2Pr00min??uRrLRpur??402max??dv = 2πr dr u积分得:rLpRV???84?Rdrr???428R pLR?????LpR??82?LpRLpRuu????4822max?21??层流速度分布曲线rumaxu