第一章《矿山流体机械》

（三）压缩性和膨胀性
流体的压缩性是指在温度不变的情况下，流体体积随压 强增加而缩小的性质。流体的膨胀性是指在压强不变的情况 下，流体体积随着温度升高而增大的性质。
（四）黏性
F du 牛顿黏性定律的公式为： A dy
黏性的度量方法主要包括动力黏度、运动黏度和恩氏 黏度。
1．动力黏度
梯度作用下的切应力。它反映了黏性的动力性质，所 以，μ 称为动力黏度。 在国际单位制中，动力黏度的单位为帕· 秒（Pa· s）；在绝 对单位制中，其单位为泊（P）。通常使用厘泊（cP）作为动 力黏度的单位，1cP＝10-3Pa· s。
du 1 时，τ ＝μ 。μ的物理意义可以理解为单位速度 当 dy
2．运动黏度
运动黏度是指流体的动力黏度μ 与同温、同压下流体 密度ρ 的比值，用符号ν 表示，即 v 运动黏度的单位为m2/s，但因其值很小，工程上常用的 单位为cm2/s或其百分之一。 严格地说，μ与ν 都与压强和温度有关，但在一般情 况下，压强的影响很小，可忽略不计，故通常只考虑温度 对黏性的影响。
第一篇
源自文库
流体力学基础
第一章 绪论
本章学习要点
• 流体力学概述 • 流体的主要物理性质
• 本章小结
第一节
流体力学概述
流体力学主要研究流体平衡和运动规律，并应用这些 规律去解决实际工程中的问题。其中，研究流体平衡规律 的部分称为流体静力学；研究流体运动规律的部分称为流 体动力学。 流体力学在理论研究方面，广泛采用物理学和理论力 学的基本定律。但流体在实际平衡和运动状态中的许多问 题相当复杂，研究时还必须广泛地借助于实验方法。因此， 流体力学是理论性和实践性都较强的一门科学。
二、密度与重度
（一）密度
流体的密度是指流体在单位体积内所具有的质量，用符 号ρ 表示 ： m V 液体的密度几乎不受压强的影响，但会受到温度的较小 影响，其数值可通过实验测定或查找手册获取；气体的密度 会受到温度和压强的影响，且其影响比液体显著得多，因此， 其数值要根据温度及压强条件来确定。
本章小结
（一）流动性
液体和气体的流动性是有差别的。当装有流体的容器形 状和大小改变时，对于液体来说，虽然其形状会发生变化， 但其体积不变；而气体则不同，它不仅形状会发生变化，而 且体积也会变化（扩散到整个容器中）。
（二）密度和重度
流体的密度是指流体在单位体积内所具有的质量，用符 号ρ 表示。流体的重度是指流体在单位体积内所具有的重力， 用符号γ 表示。
3．恩氏黏度
恩氏黏度是用恩氏黏度计测出的。它是在一定的温度下， 使200ml的被测液体在自重作用下从恩氏黏度计圆筒中经孔 径为2.8mm的小孔流出所需的时间t1，与20℃时同体积蒸镏水 流过上述仪器所需的时间t2（一般取50～53s）的比值。恩氏 黏度用符号° E表示，即
t1 E t 2 恩氏黏度º E与运动黏度ν（单位为cm2/s）之间的换算关 系如下： 0.0631 0.0731 E E
流体在圆管内流动时，速度沿半径方向的变化规律： 在紧靠壁处，由于流体质点粘附于管壁上，其速度为 零。随着离壁距离的增加，流体质点的速度增大。在管轴 处，流体质点离壁距离最远，其速度最大。因此，圆管内 流体的流动将出现下图所示速度分布。
（二）黏性的度量方法
黏性的度量方法主要包括动力黏度、运动黏度和恩氏黏度。
第二节
一、流动性
流体的主要物理性质
液体和气体统称为流体。流体与固体的不同之处在于流 体内各质点的内聚力极小，易于流动，不能自由地保持固定 的形状，只能随着容器的形状而变化。流体的这种特性称为 流动性。 液体和气体的流动性是有差别的。当装有流体的容器形 状和大小改变时，对于液体来说，虽然其形状会发生变化， 但其体积不变；而气体则不同，它不仅形状会发生变化，而 且体积也会变化（扩散到整个容器中）。
（二）重度
流体的重度是指流体在单位体积内所具有的重力，用 符号γ 表示： G V 流体的重度与密度有下列关系：
g
三、压缩性和膨胀性
流体的压缩性是指在温度不变的情况下，流体体积随压 强增加而缩小的性质。流体的膨胀性是指在压强不变的情况 下，流体体积随着温度升高而增大的性质。 液体的压缩性和膨胀性很小，因此，一般工程问题中可 以忽略不计，只有在某些特殊情况下，如作管路水锤计算或 水暖系统时，才需要考虑液体的压缩性和膨胀性。 气体的压缩性和膨胀性都很大，但在压强和温度变化很 小的情况下，这种性质有时可以忽略不计。
四、黏性
流体的黏性是指流体运动时，其内部各质点或流层之间 由于具有相对运动而产生内摩擦力，以阻止流体做相对运动 的性质。流体的黏性是其流动时产生阻力的内在原因。
（一）牛顿黏性定律
F du S dy
左式说明在流动过程中， 流体层间所产生的切应力与 法向速度梯度和流体的性质 有关，而与压力无关。