粘性流体的流动.pptx

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第三节粘性流体的流动
一、粘性流体的流动状态
二、雷诺数
三、牛顿黏滞定律
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一、粘性流体的流动状态
层流:指流体的分层流动状态。
特点:相邻两层之间只做相对滑动,层流间没有横向混杂。
湍流:在垂直于层流的方向上有分速度,因而各流层将混淆起来,并有可能形成漩涡,整个流动显得杂乱而不稳定,这样的流动状态成为湍流。
粘性流体的流动状态有:层流、湍流和过渡流
介于层流和湍流之间的流动状态称为过渡流,这种流动很不稳定。
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第三节粘性流体的流动
一、粘性流体的流动状态
二、雷诺数
三、牛顿黏滞定律
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二、雷诺数
粘性流体的流动状态怎样,决定与流动速度,流体的密度,粘度以及管子的半径r。
雷诺提出了一个无量纲的数,作为决定流体从层流向湍流转变的判据,即流动的雷诺数:
试验表明:
Re<1000时,为层流;
Re>1500时,为湍流;
1000< Re<1500时,流动状态不稳定,为过渡流。
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解:雷诺数为:
细管子的地方不易出现湍流,但在弯管处,在较低的值也可发生湍流,且弯曲的程度愈大, 的临界值愈低。因此在急弯和分支处容易发生湍流。
例:,血液的流速、粘度、密度分别为=、=×10-3Pa·s 、
=×103kgm-3,求:雷诺数并判断血液以何种状态流动。
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第三节粘性流体的流动
一、粘性流体的流动状态
二、雷诺数
三、牛顿黏滞定律
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三、牛顿黏性定律
1. 粘性力(内摩擦力):两层间阻碍相对滑动的力。由分子间相互作用引起的。
2. 速度梯度:流体作层流运动时,在垂直于流速方向上,单位距离的两流层的速度变化量,称为速度梯度。
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叫粘度系数或粘度
3. 牛顿粘性定律:粘性力F的大小两流层的接触面积S成正比,与该处的速度梯度成正比,即:
值的大小决定于流体的性质,并和温度有关。通常液体的值随温度升高而减小,气体则相反。
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作用在流层单位面积上的内摩擦力叫切应力
切变率