1、 yudd 空气水15/1 s/m2scmsm/01.0/101226 scmsm/15.0/1015225 水：水：空气：空气：流体的粘性愈大，其值愈大，所以称为粘滞系数流体的粘性愈大，其值愈大，所以称为粘滞系数或动力粘度，或动力粘度，简称为粘度。简称为粘度。v=/v=/-运动粘度，其单位为：运动粘度，其单位为：1/m4.S;1/m4.S;对于液体：温度增加，粘度下降；对于液体：温度增加，粘度下降；为什么？为什么？(因为液体温度上升，其分子之间距变大，其内摩因为液体温度上升，其分子之间距变大，其内摩擦力下降，擦力下降，)对于气体：温度增加，粘度上升；对于气体：温度增加，粘度上升；为什么？为什
2、么？(对于气体，温度上升，其分子的碰撞增加，内摩对于气体，温度上升，其分子的碰撞增加，内摩擦立增加擦立增加)四、流体的压缩性和热涨性四、流体的压缩性和热涨性 流体的可压缩性：在外力作用下流体密度（体积）发生改流体的可压缩性：在外力作用下流体密度（体积）发生改变的的性质。变的的性质。流体体积随压力变化而改变的性质称为压缩性。实际流体体积随压力变化而改变的性质称为压缩性。实际流体都是可压缩的。流体都是可压缩的。液体的压缩性很小，在大多数场合液体的压缩性很小，在大多数场合下都视为不可压缩，而气体压缩性比液体大得多，一般应下都视为不可压缩，而气体压缩性比液体大得多，一般应视为可压缩，但如果压力变化很小
3、，温度变化也很小，则视为可压缩，但如果压力变化很小，温度变化也很小，则可近似认为气体也是不可压缩的。可近似认为气体也是不可压缩的。五、五、表面张力表面张力1.1.表面张力通常是指液体表面张力通常是指液体 与气体交界面上的张应力与气体交界面上的张应力2.2.表面张力现象：表面张力现象：洗洁剂洗洁剂 毛细现象毛细现象 微重力环境行为微重力环境行为 肥皂泡肥皂泡Rp2)11(21RRp流体模型分类流体模型分类 流体模型流体模型 按粘性分类按粘性分类 无粘性流体无粘性流体 粘性流体粘性流体 牛顿流体牛顿流体 非牛顿流体非牛顿流体 按可压缩性分类按可压缩性分类 可压缩流体可压缩流体 不可压缩流体不可压缩
4、流体 其他分类其他分类 完全气体完全气体 正压流体正压流体 斜压流体斜压流体 均质流体均质流体 等熵流体等熵流体 恒温流体恒温流体对具有自由液面的液体，压强分布为对具有自由液面的液体，压强分布为ghpp0 0p 为自由面上的压强，为自由面上的压强，h为淹深。为淹深。上式称为均质静止流体液体压强公式。上式称为均质静止流体液体压强公式。(1)(1)在垂直方向，压强与淹深成线性关系在垂直方向，压强与淹深成线性关系 (2)(2)水平方向压强保持常数水平方向压强保持常数 均质静止液体中压强分布特征：均质静止液体中压强分布特征：静压强分布图静压强分布图 等压面概念等压面概念 压强计算方法与单位压强计算方法
5、与单位1.压强计算方法压强计算方法ghpp0习惯上习惯上gpp 压强基准压强基准真空度真空度 vp完全真空完全真空绝对压强绝对压强abp表压强表压强gp大气压强大气压强ap2.压强单位压强单位21Pa=1N m标准大气压标准大气压atm(标准国际大气模型标准国际大气模型)液柱高：液柱高：a21atm 101.3kp10.33mH O760mmHg国际单位制（国际单位制（SI）：帕斯卡）：帕斯卡Pa 毫米汞柱毫米汞柱mmHg（血压计）（血压计）米汞柱米汞柱mH2O（水头高）（水头高）当地大气压绝压表压绝压当地大气压真空度 压强是一个重要的操作参数，有关压强的计算和测量压强是一个重要的操作参数，有
6、关压强的计算和测量十分重要，这也是静力学基本方程式的重要应用十分重要，这也是静力学基本方程式的重要应用 流体静力学方程的讨论和应用流体静力学方程的讨论和应用公式中每一项的物理意义公式中每一项的物理意义;方程式揭示了哪些规律性方程式揭示了哪些规律性 ;如何利用基本规律来解决生产实际问题如何利用基本规律来解决生产实际问题 ;公式适用条件。公式适用条件。1.1.静力学方程中每一项的物理意义静力学方程中每一项的物理意义;p/-p/-单位单位kgkg质量流体所具有的压力能，质量流体所具有的压力能，J/kgJ/kg；2.2.沿流束的水头形式沿流束的水头形式Hgpz2gv2常数常数 (沿流线沿流线)1.1.
7、沿流线的水头形式沿流线的水头形式 gpz2gVgpz2gV2222211211(沿流束沿流束)伯努利方程的水力学意义伯努利方程的水力学意义测压管水头测压管水头速度水头速度水头2gv2z 位置水头位置水头p压强水头压强水头H总水头总水头2.2.方程式所揭示规律性方程式所揭示规律性 （1 1）.静止的、连续的同一液体内，静止的、连续的同一液体内，处于同一水平面上各点的处于同一水平面上各点的 压强相等压强相等 如图如图 （2 2）.液体内部各点压强液体内部各点压强p p随液体深度而改变，液体随液体深度而改变，液体深度愈深，其压强愈大。而且当液面上方压强改深度愈深，其压强愈大。而且当液面上方压强改变时
8、，液体内部压强也发生同样大小的改变。变时，液体内部压强也发生同样大小的改变。(3).(3).压强是可以传递的，而且是以等数值进行传递压强是可以传递的，而且是以等数值进行传递 如图如图 （一）（一）流管，流束与总流流管，流束与总流流管：流管：流线围成的管子流线围成的管子流束：流束：流管内的流体流管内的流体缓变流流束：流线平行或接近平行缓变流流束：流线平行或接近平行微元流束：有限截面无限小的流束微元流束：有限截面无限小的流束总流：总流：微元流束的总和微元流束的总和在有效截面上取平均值，按一维流动处理在有效截面上取平均值，按一维流动处理（二）速度场（二）速度场 速度场是最基本的场速度场是最基本的场v
9、=v(x,y,z,t)可用速度廓线（剖面）描述空间线或面上的速度分布可用速度廓线（剖面）描述空间线或面上的速度分布二维速度剖面二维速度剖面 u u(x,y)速度分量：速度分量：),(),(),(tzyxwwtzyxvvtzyxuu),(),(),(tzyxwwtzyxvvtzyxuu三维速度廓线三维速度廓线流量与平均速度流量与平均速度Q、指净流出流量指净流出流量 m 封闭曲面时封闭曲面时流量流量体积流量体积流量AnvmAd)(平均速度平均速度体积流量体积流量不可压缩流体质量流量不可压缩流体质量流量质量流量质量流量不可压缩流体不可压缩流体dAnvQA)(QmAQV VAQ VAm二、流体运动的类
10、型二、流体运动的类型 层流与湍流层流与湍流2.雷诺数雷诺数VdRe1.经典实验经典实验雷诺实验雷诺实验(1883)(1883)哈根实验哈根实验(1839)(1839)林格伦实验林格伦实验(1957)(1957)V 流速，流速，d 特征长度，特征长度，、流体密度、粘度流体密度、粘度圆管临界雷诺数圆管临界雷诺数2300Recr流场显示流场显示 阻力测量阻力测量 热线测速热线测速 内流与外流内流与外流管道流（不可压缩流体）管道流（不可压缩流体）喷管流（可压缩流体）喷管流（可压缩流体）明渠流明渠流流体机械流体机械内流内流粘性边界层粘性边界层外部势流外部势流外流外流按流场是否被固体边界包围分类按流场是否被固体边界包围分类 1 3 2 4图1-43 简单的管网
