第八章 粘度.ppt

文档介绍：量热技术和热物性测定
第八章粘度
2017/11/11
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流体流动时流层间存在速度差和运动的传递,其原因就是流体具有粘性。这也是流体与固体的重要区别。流层间这种力图减小速度差的作用力称为粘性力或内摩擦力。
第八章粘度
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流体的粘性是流体分子微观作用的宏观表现。
气体具有粘性是由于动量传递。气体分子间距大,在气体流动时,分子除了朝力的方向运动外,还会由于热运动而使快层分子和慢层分子互相迁移,交换动量。
液体具有粘性是由于分子引力所致。液体分子间距远小于气体,几乎没有动量传递,但分子引力远大于气体。
第八章粘度
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随着温度的升高,气体和液体粘度的变化规律是怎样的?
第八章粘度
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牛顿粘性定律
设相邻流层间的接触面积为A,距离为dy,速度差为dv,则流体的粘性力为:
(动力)粘度η是流体对形变的抵抗随形变速率的增加而增加的性质,是稳定流中的剪切应力τ与剪切速率D之比值,即:
第八章粘度
Pa . S
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运动粘度是动力粘度与同温度下的密度之比值:
运动粘度在实际应用及测量方面有许多方便之处,如,在许多流体力学计算(如雷诺数的计算)中,用ν比用η更方使;利用重力型玻璃毛细管粘度计可以很方便地测得运动粘度。
但不能用运动粘度来衡量流动阻力的大小,而动力粘度才是流动阻力的度量。
第八章粘度
m2/S
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哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseulle)定律
假设:
流体不可压缩
流体是牛顿流体
管子足够长,直线状,内径均匀
一致
管壁处无滑动
流动为稳定流
流动为层流
第八章粘度——毛细管法粘度测量
2017/11/11
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哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseulle)定律
毛细管半径为R,长度L两端压差为p。液体在外力πR2p作用下在毛细管中匀速流动。取半径r处微元液体圆筒研究,其力平衡方程为:
边界条件:r=R,v=0
第八章粘度——毛细管法粘度测量
r
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哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseulle)定律
积分得圆管内流速为:
流量为:
动力粘度为:
V是在t时间内流经毛细管的流体体积。
第八章粘度——毛细管法粘度测量
r
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哈根-泊肃叶定律的修正——动能修正
泊氏公式是建立在外力完全用于克服内摩擦力的假设上,但实际上一部分外力Δp必需用来做功以转变为在管子中流动流体的动能,因此,泊氏公式应为:
第八章粘度——毛细管法粘度测量
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