流体的主要力学性质

二、流体的主要力学性质 2、粘性(viscosity) （2） 理想流体与粘性流体
理想流体： 的 0流体（无粘性流体）
粘性流体： 的0 流体（真实流体） （3） 牛顿流体和非牛顿流体
牛顿流体: c的on流st 体。剪应力和变 形速率满足线性关系。
非牛顿流体： (d的u 流dy体) 。剪切应力 和变形速率不满足线性关系。
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二、流体的主要力学性质 1、流体的惯性
（3）比容 (specific volume)：
v 1
m3/kg
g （4）重度（specific weight）：
N m3
2、粘性(viscosity)
流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力（内力/粘性力）以 反抗相对运动的性质。
water 1.07 10－6 (m 2 s)
air 15.0 10－6 (m 2 s)
＝（p,T）＝（T） （常温常压下）
流体力学－－ Fluid Mechanics
天河学院 建筑工程系
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二、流体的主要力学性质 2、粘性(viscosity)
（4）影响黏性的因素
流体黏性随压强和温度的变化而变化。在通常的压强下，压强对流体的黏 性影响很小，可忽略不计。在高压下，流体(包括气体和液体)的黏性随压强升 高而增大。
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二、流体的主要力学性质 1、流体的惯性
对于各点密度不同的非均质流体，在流体的空间中某点取包含该点的 微小体积 ，该点的密度为：
lim m dm
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流体力学
Fluid Mechanics
xxx
mixxxxx0@163.com
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流体的黏性受温度的影响很大，而且液体和气体的黏性随温度的变化是不 同的。液体的黏性随温度升高而减小，气体的黏性随温度升高而增大。
造成液体和气体的黏性随温度不同变化的原因是由于构成它们黏性的主要 因素不同。分子间的吸引力是构成液体黏性的主要因素，温度升高，分子间的 吸引力减小，液体的黏性降低；构成气体黏性的主要因素是气体分子作不规则 热运动时，在不同速度分子层间所进行的动量交换。温度越高，气体分子热运 动越强烈动量交换就越频繁，气体的黏性也就越大。
二、流体的主要力学性质
2、粘性(viscosity)
y
F
U
b
uy
（1）牛顿内摩擦定律——Newton’s 实验
A
FU
du
Ab
dy
——内摩擦力。
产生原因：分子引力；分子动量交换。
——动力粘性系数（Pa.s） 。 值越大，流体
越粘，抵抗变形运动的能力越强。
——运动粘性系数（m^2/s）。
粘性是流体抵抗剪切变形（或相对运动）的一种属性。粘性也是运动流 体产生机械能损失的根源。
微观机制：分子间吸引力、分子不规则运动的动量交换。
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二、流体的主要力学性质
2、粘性(viscosity) （5）关于流体粘性的几点补充
➢流体存在相对运动或剪切变形时，流体内部就会产生切应力 ，以抵抗其相对运动或剪切变形。对于相对静止的流体，粘性 表现不出来（可忽略）！ ➢流体粘性作用巨大，它不仅影响流体运动的形态和性质，而 且影响运动中许多物理量的数值，如，温度、压强、速度的分 布等。 ➢流体粘性的存在有利有弊！如，产生粘性阻力，使飞机、舰 船、鱼雷等航行体速度、航程受限；产生升力，使鸟儿、飞机 等可以自由飞翔。 ➢粘性使得流体力学变得难以求解！
V 0 V dV
（2）流体的相对密度——比重（specific gravity） 流体的相对密度是指某种流体的密度与4℃时水的密度 的比值，用符号d来表示。
d f W
式中： f —流体的密度，kg/m3； w —4℃时水的密度，kg/m3。
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二、流体的主要力学性质
二、流体的主要力学性质
1、流体的惯性
（1）密度(density)
流体的密度是流体的重要属性之一，它表征流体在空间某点质量的密集程
度，流体的密度定义为：单位体积流体所具有的质量，用符号ρ来表示。
对于流体中各点密度相同的均质流体，其密度：
式中：
m
ρ—流体的密V度，kg/m3；
m—流体的质量，kg；
V—流体的体积，m3。
第一章 绪论
§1-1 流体力学概述 §1-2 流体的主要力学性质
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§1-2 流体的主要力学性质 一、流体的流动性(fluidity)
流体在任意小的剪切力作用下，将发生连续不断地变形， 剪切力消失，变形停止。