1、化化 工工 基础基础 讲授者：张静讲授者：张静 流体的黏度流体的黏度项目项目1 1 流体流动与输送流体流动与输送 揭示和研究流体流动的基本规律揭示和研究流体流动的基本规律(柏努利方程和连柏努利方程和连续性方程续性方程)任务任务:揭示和研究流体静态平衡规律揭示和研究流体静态平衡规律(静力学基本方程式静力学基本方程式)理论应用：管道设计与计算、阻力计算、压强和流量测定等理论应用：管道设计与计算、阻力计算、压强和流量测定等 研究流体阻力及产生原因研究流体阻力及产生原因1、牛顿粘性定律、牛顿粘性定律 流体粘性的表现流体粘性的表现,也是阻力产生的依据也是阻力产生的依据.粘度粘度:描述流体粘性大小（内摩擦
2、大小）的物理量。描述流体粘性大小（内摩擦大小）的物理量。现象现象:流动的河流，从中心到岸边不同距离的河水流速不同流动的河流，从中心到岸边不同距离的河水流速不同 本质本质:流体运动时流体内部相邻流体层相互之间存在内摩擦力流体运动时流体内部相邻流体层相互之间存在内摩擦力流动性流动性:无固定形状无固定形状,在外力作用下流体内部产生相对运动在外力作用下流体内部产生相对运动粘性粘性:在运动状态下在运动状态下,流体具有一种抗拒内在的向前运动的特性流体具有一种抗拒内在的向前运动的特性任务1 流体输送常用的基本知识二、流体的黏度 粘性粘性：即在：即在运动运动的状态下，流体所产生的阻抗的状态下，流体所产生的阻抗
3、剪切剪切 变形变形的力。的力。实际流体实际流体：指具有粘度的流体，在运动时具有抵抗剪切变形指具有粘度的流体，在运动时具有抵抗剪切变形 的能力，即存在摩擦力，粘性系数的能力，即存在摩擦力，粘性系数 0。理想流体理想流体：是指既无粘性又完全不可压缩的一种假想流体，是指既无粘性又完全不可压缩的一种假想流体，即即 =0，在在运动时也不能抵抗剪切变形。运动时也不能抵抗剪切变形。不可压缩流体不可压缩流体(Incompressible Flow):):流体密度随压强变化很小以至于流体的流体密度随压强变化很小以至于流体的密度为常数密度为常数的流体。的流体。可压缩流体可压缩流体(Compressible Flo
4、w):):流体密度随压强变化不能忽略的流体。流体密度随压强变化不能忽略的流体。流体的分类流体的分类1.1.根据流体受压体积缩小的性质根据流体受压体积缩小的性质：2.2.根据流体是否具有粘性：根据流体是否具有粘性：的物理意义的物理意义:流体速度梯度为流体速度梯度为1m/（sm）时，作用于单位面积时，作用于单位面积 上的流体内摩擦力（剪应力）上的流体内摩擦力（剪应力）运动粘度运动粘度=/运动粘度运动粘度换算换算:1St=100cSt=110-4 m2/s 1St=1cm2/s 流体粘度（粘度，绝对粘度，动力粘度，流体粘度（粘度，绝对粘度，动力粘度，物理粘度）物理粘度）换算换算:1P=100cP=0
5、.1Pa s 1cP=110-3 Pa s的单位：的单位：SI制制:Pas 物理制物理制:P、cP(泊、厘泊泊、厘泊)物理制物理制:斯托克斯（斯托克斯（St）,cStvdydu注意注意:粘度总是与速度梯度相联系，只有在运动时才显现出来。粘度总是与速度梯度相联系，只有在运动时才显现出来。SI单位为单位为m2/s1）的物理意义；的物理意义；值的大小表征粘滞性的强弱值的大小表征粘滞性的强弱。（。（du/dy=1,=)当流体静止时当流体静止时，du/dy=0,则则=0 有时也用运动粘滞系数来有时也用运动粘滞系数来描述，即描述，即:关于粘滞系数关于粘滞系数(又称动力粘度又称动力粘度,动力粘性系数动力粘性
6、系数)：第一章第一章2000221.00337.0101775.0tt(cm2/s)水水的运动粘度的运动粘度 通常可用经验公式计算：通常可用经验公式计算：2）的单位的单位；国际单位制国际单位制 Pa S (N s/m2)；工程单位制工程单位制（kgf S/m2）的单位的单位:(m2/s)3)温度对粘度的影响温度对粘度的影响；液体液体的粘滞性随温度升高而减小，的粘滞性随温度升高而减小，气体气体的粘滞性随的粘滞性随温度升高而增大；温度升高而增大；注意注意：当温度升高时当温度升高时，液体的粘度减小，气体的粘度增加液体的粘度减小，气体的粘度增加。见见p6(表表11，表，表12)工程中一般忽略压强对粘度
7、的影响工程中一般忽略压强对粘度的影响2、.粘度的影响因素粘度的影响因素粘度为物性常数之一，随物质种类和状态而变。粘度为物性常数之一，随物质种类和状态而变。1.流体性质流体性质:一般，一般，分子量小的液体分子量大的液体气体液体2.温度温度:液体的粘度随温度升高而减小液体的粘度随温度升高而减小气体的粘度随温度升高而增大气体的粘度随温度升高而增大3.压强压强:cp1水cp321010油cp210气由实验测定、查有关手册或资料、用经验公式计算。由实验测定、查有关手册或资料、用经验公式计算。不同温度下不同温度下水水的物理性质表的物理性质表第一章第一章1粘性n流体流动时产生内摩擦的性质称为流体的粘性。n粘
8、性大的流体流动性差，粘性小的流体流动性好。n粘性是流体的固有属性，流体无论是静止还是流动，都具有粘性。1 1、为什么水通常被视为不可压缩流体？、为什么水通常被视为不可压缩流体？2 2、自来水水龙头突然开启或关闭时，、自来水水龙头突然开启或关闭时，水是否为不可压缩流体？为什么？水是否为不可压缩流体？为什么？3 3、自来水水龙头关闭的情况下，若有滴、自来水水龙头关闭的情况下，若有滴 水，但此时水表可能不转，为什么？水，但此时水表可能不转，为什么？过了一段时间后，水表又会动一动，过了一段时间后，水表又会动一动，这又是为什么？这又是为什么？请请 思思 考考2 2粘度粘度n粘度是表征流体粘性大小的物理量
9、，是流体的重要物理性质之一，流体的粘性越大，粘度值越大，其值由实验测定。n影响因素：流体的粘度是流体的种类及状态（温度、压力）的函数，液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度随温度升高而增大。压力变化时，液体的粘度基本不变，气体的粘度随压力增加而增加得很少，一般工程计算中可以忽略。n查取：某些常用流体的粘度，可以从有关手册和本书附录中查得。n单位及换算：在SI制中，粘度的单位是Pas，在工程上或文献中粘度的单位常用cgs制，泊（P）或厘泊（cP）表示 1Pas=10P=1000cPn在工业生产中常遇到各种流体的混合物。混合物的粘度，如缺乏实验数据时，可参阅有关资料，选用适当的经验公式进行估算。在线测试n1、流体的黏度随温度的升高而升高。（）n对于气体而言，随着温度的升高，气体的黏度升高。（）n3、流体阻力产生的根本原因是由于流体具有 。nA、粘性 B、密度 C、速度 D、静压能n4、流体在流动时产生内摩擦力的性质叫做粘性，衡量粘性大小的物理量称为（）。nA、摩擦系数B、粘度系数C、粘度D、运动粘度n5、气体的粘度随温度的升高而（）。nA、无关B、增大 C、减小D、不确定布置作业n流体的黏度的定义及单位是什么？流体的黏度的影响因素有哪些？n某液体的相对密度为1.2，求该液体的密度。
