流体力学常用公式
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流体⼒学归纳总结流体⼒学⼀、流体的主要物性与流体静⼒学1、静⽌状态下的流体不能承受剪应⼒,不能抵抗剪切变形。
2、粘性:内摩擦⼒的特性就是粘性,也是运动流体抵抗剪切变形的能⼒,是运动流体产⽣机械能损失的根源;主要与流体的种类和温度有关,温度上升粘性减⼩,与压强没关系。
3、⽜顿内摩擦定律:du F Ady µ= F d u A d yτµ== 相关因素:粘性系数、⾯积、速度、距离;与接触⾯的压⼒没有关系。
例1:如图6-1所⽰,平板与固体壁⾯间间距为1mm,流体的动⼒黏滞系数为0.1Pa.S, 以50N 的⼒拖动,速度为1m/s,平板的⾯积是()m 2。
解:F F A du dyδµνµ===0.5 例2:如图6-2所⽰,已知活塞直径d=100mm,长l=100mm ⽓缸直径D=100.4mm,其间充满黏滞系数为0.1Pa·s 的油,活塞以2m/s 的速度运动时,需要的拉⼒F 为()N 。
解:3320.1[(10010)0.1]31.40.210du F AN dy µπ--===? 4、记忆个参数,常温下空⽓的密度31.205/m kg ρ=。
5、表⾯⼒作⽤在流体隔离体表⾯上,起⼤⼩和作⽤⾯积成正⽐,如正压⼒、剪切⼒;质量⼒作⽤在流体隔离体内每个流体微团上,其⼤⼩与流体质量成正⽐,如重⼒、惯性⼒,单位质量⼒的单位与加速度相同,是2/m s 。
6、流体静压强的特征: A 、垂直指向作⽤⾯,即静压强的⽅向与作⽤⾯的内法线⽅向相同; B 、任⼀点的静压强与作⽤⾯的⽅位⽆关,与该点为位置、流体的种类、当地重⼒加速度等因素有关。
7、流体静⼒学基本⽅程 0p p gh ρ=+2198/98at kN m kPa ==⼀个⼯程⼤⽓压相当于735mm 汞柱或者10m ⽔柱对柱底产⽣的压强。
8、绝对压强、相对压强、真空压强、真空值公式1:a p p p =-相对绝对公式2:=a p p p -真空绝对p 真空叫做真空压强,也叫真空值。
工程流体力学公式总结第二章流体得主要物理性质❖流体得可压缩性计算、牛顿内摩擦定律得计算、粘度得三种表示方法。
1.密度ρ= m/V2.重度γ= G /V3.流体得密度与重度有以下得关系:γ= ρg或ρ= γ/ g4.密度得倒数称为比体积,以υ表示υ= 1/ ρ= V/m5.流体得相对密度:d = γ流/γ水= ρ流/ρ水6.热膨胀性7.压缩性、体积压缩率κ8.体积模量9.流体层接触面上得内摩擦力10.单位面积上得内摩擦力(切应力)(牛顿内摩擦定律)11.、动力粘度μ:12.运动粘度ν:ν=μ/ρ13.恩氏粘度°E:°E = t 1 /t 2第三章流体静力学❖重点:流体静压强特性、欧拉平衡微分方程式、等压面方程及其、流体静力学基本方程意义及其计算、压强关系换算、相对静止状态流体得压强计算、流体静压力得计算(压力体)。
1.常见得质量力:重力ΔW = Δmg、直线运动惯性力ΔFI =Δm·a离心惯性力ΔFR =Δm·rω2、2.质量力为F。
:F= m·am= m(fxi+f yj+fzk)am =F/m = f xi+f yj+fzk为单位质量力,在数值上就等于加速度实例:重力场中得流体只受到地球引力得作用,取z轴铅垂向上,xoy为水平面,则单位质量力在x、y、z轴上得分量为fx= 0,fy=0 , fz=-mg/m= -g式中负号表示重力加速度g与坐标轴z方向相反3流体静压强不就是矢量,而就是标量,仅就是坐标得连续函数。
即:p=p(x,y,z),由此得静压强得全微分为:4.欧拉平衡微分方程式单位质量流体得力平衡方程为:5.压强差公式(欧拉平衡微分方程式综合形式)6.质量力得势函数7.重力场中平衡流体得质量力势函数积分得:U =-gz + c*注:旋势判断:有旋无势流函数就是否满足拉普拉斯方程:8.等压面微分方程式、fx dx+fy d y + fz d z =09.流体静力学基本方程对于不可压缩流体,ρ=常数。
质量流量计算公式;1、液体压强计算计算公式;AP = pgH液体压强;在液体容器低、内壁、内部中,由液体所产生的液体压强,简称液压2、喷嘴射流速度及流量深度△ Z 液体密度P 岀口直径D 流量系数CDensity p AZ出口速度计算公式;体积流量计算公式;3、限孔流场计算入口直径Di岀口直径Do压力差△ p流体密度P入口速度计算公式;出口速度计算公式;体积流量计算公式;质量力量计算公式;4、运动粘度运动粘度卩密度P运动粘度计算公式;运动粘度;运动粘度即流体的运动粘度与同温度下该流体密度P之比。
动力粘度;M动力粘度【Pa。
s】或【N。
S/m2】或【kg/(m。
s)】;也被称为动态粘度、绝对粘度或简单粘度,定义为应力与应变速率之比,其数值上等于面积为1m2相距1m的两平板,以1m/s的速度作为相对运动时, 因之存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。
5、雷诺数特征速度v特征长度L运动粘度V动力粘度卩密度p雷诺数;雷诺数计算公式;一种可用来表征流体流动情况的无量纲数。
利用雷诺数可区分为流体的流动是层流或湍流,也可用来确定物体在流体中流动所受的阻力。
6、韦伯数流体密度P 特征速度v特征长度L秒面张力b韦伯数计算公式;韦伯数韦伯数是流体力学中的一个无量纲数。
当不同的流体之间有交界面时,尤其在多相流中交界面的曲率较大时,它用来分析流体运动。
7、马赫数流体速度v 马赫数计算公式;马赫数;流体力学中表征流体可压缩程度的一个重要的无量纲参数,定义为流场中某点的速度v同该点的当地声速c之比。
8、水力半径和水力直径流动截面积A圆周Pw水力半径计算公式水力直径计算公式水力半径;是水力学中的一个专有名称,指某输水断面的过流面积与输水断水面和接触的边长(圆周)之比,与断面形状有关,常用于计算渠道隧道的输水能力。
水力直径;是在关内流动中引入的,其目的是为了给非圆管流动取一个合适的特征长度来计算其雷诺数。
常用表达式是;2A/P,即二倍的横截面积(A)除以圆周长度(P)。
流体流动流体特性→流体静力学→流体动力学→流体的管内流动gΔZ+Δu2/2+Δp/ρ=W e-∑h f静压能:p/ρ,J/kg静压头:p/(ρg),m流体密度:ρ,kg/m3 ,不可压缩流体与可压缩流体压强差:Δp,Pa, mmHg,表压强,绝对压强,大气压强,真空度流体静力学基本方程:gΔz+Δp/ρ=0或p1/ρ+gZ1=p1/ρ+gZ1或p=p A+hρg应用:U型压差计gΔZ+Δu2/2+Δp/ρ=W e-∑h f位能:gZ,J/kg位头:Z,m截面的选择基准面的选定gΔz+Δu2/2+Δp/ρ=W e-∑h f动能:u2/2,J/kg动压头(速度头):u2/(2g),m流速:u, m/s当两截面积相差很大时,大截面上(贮液槽)u≈0流体在圆管内连续定态流动:u2=u1(d1/d2)2体积流速:q v, m3/s q v=uA质量流速:q m, kg/s q m=q vρ=uAρ流速测定:变压差(定截面)流量计:测速管/孔板/文丘里u=C(2Δp/ρ)1/2=C[2R(ρA-ρ)g/ρ]1/2孔板C=0.6-0.7;测速管/文丘里C=0.98-1.0变截面(定压差)流量计:转子流量计gΔZ+Δu2/2+Δp/ρ=W e-∑h f管路总阻力:∑h f=h f+h f’,J/kg;总压头损失:H f=∑h f/g,m对静止流体或理想流体:∑h f=0直管阻力:h f=λ.L/d.u2/2局部阻力:h f’=ζu2/2 (阻力系数法)或h f’=λ.L e /d.u2/2 (当量长度法)(进口:ζ=0.5;出口:ζ=1)雷诺准数:Re=duρ/μ, 流型判断管内层流:Re≤2000ur=Δp f/(4μL).(R2-r2), u=u max/2;λ=64/Re管内湍流:Re>2000λ=0.3164/Re0.25 (光滑管)λ=f(Re,ε/d)(粗糙管)牛顿黏性定律:τ=μ(du/dy)当量直径:d e=4流通面积/润湿周边长度gΔZ+Δu2/2+Δp/ρ=W e-∑h f有效功(净功):W e,J/kg;有效压头:H e=W e/g,m有效功率:P e=W e q m,W功率:P=P e/η非均相混合物分离及固体流态化非均相混合物(颗粒相+连续相)→相对运动(沉降/过滤)→分离颗粒相+连续相→固体流态化→混合沉降沉降(球形颗粒):连续相:气体/液体颗粒受力:(重力/离心)场力-浮力-阻力=ma沉降速率重力沉降离心沉降ζ=f(Re t,υs),Re t=du tρ/μ<10-4-1(层流区),ζ=24/ Ret离心分离因数沉降设备设计沉降条件:θ≥θt重力沉降:降尘室离心沉降:旋风分离器生产能力qv=blu t q v=hBu i(q v与高度无关)n层沉降室q v=(n+1)blu t过滤(滤饼过滤)恒压滤饼过滤(忽略过滤介质阻力)K过滤常数:K=2k(Δp)1-s, m2/s;*K取决于物料特性与过滤压差;单位过滤面积所得的滤液体积q=V/A,m3/m2;单位过滤面积所得的当量滤液体积q e=V e/A,m3/m2;s-滤饼的压缩性指数每得1m3滤液时的滤饼体积υ(1m3滤饼/1m3滤液)体积为V W的洗水所需时间θW = V W/(dV/dθ)W过滤机的生产能力(单位时间获得的滤液体积)间歇式连续式Q=V/T=V/(θ+θW+θD)若V e可忽略转筒表面浸没度ψ=浸没角度/3600转筒转速为n-- r/min,过滤时间θ=60 ψ/n传热传热方式及定律热传导:傅立叶定律对流:牛顿冷却定律辐射;斯蒂芬-波耳兹曼定律:E b=σ0T4=C0(T/100)4传热基本方程Q=KS△t m换热器的热负荷用热焓用等压比热容用潜热两平行灰体板间的辐射传热速度Q1-2Q1-2=C1-2S[(T1/100)4-(T2/100)4对流和辐射联合传热总散热速率:Q=Q c+Q R=αTS w(t w-t b)αT=αc+αR恒温传热△t m=T-t变温传热:平均温差*逆流和并流错流和折流温差校正系数=f(P,R)传热单元数法计算确定C min→NTU,C R→ε→由冷热流体进口温度和ε→冷热出口温度传热表面积S=Q/(K△t m)热传导和对流联合传热总传热系数R so,R si垢阻;壁阻对流传热系数αi,αo流体有相变时的对流传热系数层流膜状冷凝时:努塞尔特方程湍流液膜冷凝时:水平管外液膜冷凝时:液体沸腾传热系数:罗森奥公式:α=(Q/S)/Δt蒸发蒸发器的热负荷Q,kJ/hQ=D(H-h c)=WH’+(F-W)h1-Fh c+Q L冷凝水在饱和温度下排出Q=Dr=WH’+(F-W)h1-Fh0+Q L溶液稀释热可忽略D=[Wr’ +Fc0(t1–t0)+Q L]/rr’=(H’-c W t1)近似可作为水在沸点t1的汽化热。
经常用到的给排水流体力学计算公式:
1、h f=(λL/d)*(v2/2g)
h f ——流段的沿程水头损失(m液柱或气柱)
L——流段的长度(m)
d——管段的直径(m)
v——流体的流动速度(m/s)
λ——沿程阻力系数(或摩擦阻力系数),在层流运动中,该值可根据λ=64/Re求出。
给水工程经常采用钢管和铸铁管,由于管内壁容易锈蚀和积垢,所以管壁的粗糙度按旧钢管和铸铁管考虑,并为一个常数。
管内水流温度一般为10℃左右,运动粘度也可以为一个常数。
这样是的沿程阻力系数λ的经验计算公式比较简单,在紊流区内:
v<1.2 m/s时,λ=(0.0179/d0.3)*(1+0.867/ v)0.3
v≥1.2 m/s时,λ=0.021/ d0.3
上式中,d为管道的内径(m),不是公称直径;v为流速(m/s)。
2、v=(1/n)R2/3i1/2
n——粗糙系数
R——过流断面的水利半径(m)
i——渠底或管底的坡度
常用材料的粗糙系数n值。
流体力学常用公式流体力学(Fluid Mechanics)是研究流体(液体和气体)运动规律的科学。
它在物理学和工程学中都有广泛的应用。
以下是流体力学常用的一些公式:1.流体速度和流量:在流体运动中,流速(Velocity)是指单位时间内流体通过一些截面的体积。
流量(Flow rate)是指单位时间内通过一些截面的质量或体积。
流速和流量的关系由以下公式给出:流量=流速×截面积Q=Av其中,Q表示流量,A表示截面积,v表示流速。
2.可压缩流体速度和流量:对于可压缩流体,流速和流量的关系由以下公式给出:流量=流速×截面积×密度Q=Avρ其中,Q表示流量,A表示截面积,v表示流速,ρ表示流体密度。
3.连续性方程:连续性方程描述了流体的质量守恒原理,即在稳态流动和不可压缩条件下,流体质量在流动过程中是不会凭空消失或增加的。
连续性方程可以表示为:流量的入口=流量的出口A1v1=A2v2其中,A1和A2分别表示入口和出口的截面积,v1和v2分别表示入口和出口的流速。
4.压力方程:压力方程是描述压强(Pressure)随深度变化的方程,可通过以下公式表达:ΔP = ρgh其中,ΔP表示在高度h上的压力变化,ρ表示流体密度,g表示重力加速度。
5.伯努利方程:伯努利方程描述了在理想流动条件下,流体的能量守恒原理,即在没有外力作用的情况下,流体速度、压力和高度之间存在关系。
伯努利方程可以表示为:P + 1/2ρv² + ρgh = 常数其中,P表示压力,v表示速度,ρ表示密度,g表示重力加速度,h 表示高度。
6.流动的雷诺数:雷诺数(Reynolds Number)是用来判断流体的流动状态的参数,可通过以下公式计算:Re=(ρvL)/μ其中,Re表示雷诺数,ρ表示密度,v表示速度,L表示特征长度,μ表示动力粘度。
7.流体的扩散:流体的扩散可以通过热量传递或质量传递来实现。
扩散速率可以使用以下公式计算:质量传递速率=D×A×(C2-C1)/L其中,D表示扩散系数,A表示扩散面积,C2和C1分别表示扩散物质在两个位置上的浓度,L表示扩散路径的长度。
1、液体压强计算计算公式;液体压强;在液体容器低、内壁、内部中,由液体所产生的液体压强,简称液压。
2、喷嘴射流速度及流量深度△Z 液体密度ρ出口直径D 流量系数C出口速度计算公式;体积流量计算公式;质量流量计算公式;3、限孔流场计算入口直径Di 出口直径Do 压力差△p 流体密度ρ入口速度计算公式;出口速度计算公式;体积流量计算公式;质量力量计算公式;4、运动粘度运动粘度μ密度ρ运动粘度计算公式;运动粘度;运动粘度即流体的运动粘度与同温度下该流体密度ρ之比。
动力粘度;Μ动力粘度【Pa。
s】或【N。
S/m²】或【kg/(m。
s)】;也被称为动态粘度、绝对粘度或简单粘度,定义为应力与应变速率之比,其数值上等于面积为1m²相距1m的两平板,以1m/s的速度作为相对运动时,因之存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。
5、雷诺数特征速度v 特征长度L 运动粘度V 动力粘度μ密度ρ雷诺数计算公式;雷诺数;一种可用来表征流体流动情况的无量纲数。
利用雷诺数可区分为流体的流动是层流或湍流,也可用来确定物体在流体中流动所受的阻力。
6、韦伯数流体密度ρ特征速度v 特征长度L秒面张力σ韦伯数计算公式;韦伯数韦伯数是流体力学中的一个无量纲数。
当不同的流体之间有交界面时,尤其在多相流中交界面的曲率较大时,它用来分析流体运动。
7、马赫数流体速度v马赫数计算公式;马赫数;流体力学中表征流体可压缩程度的一个重要的无量纲参数,定义为流场中某点的速度v同该点的当地声速c 之比。
8、水力半径和水力直径流动截面积A圆周Pw水力半径计算公式水力直径计算公式水力半径;是水力学中的一个专有名称,指某输水断面的过流面积与输水断水面和接触的边长(圆周)之比,与断面形状有关,常用于计算渠道隧道的输水能力。
水力直径;是在关内流动中引入的,其目的是为了给非圆管流动取一个合适的特征长度来计算其雷诺数。
常用表达式是;2A/P,即二倍的横截面积(A)除以圆周长度(p)。
管网建模之基本公式篇一、管渠沿程水头损失谢才公式圆管满流,沿程水头损失也可以用达西公式表示:h f——沿程水头损失(mm3/s)λ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l ——管道长度(m)d ——管道内径(mm)v ——管道流速(m/s)g ——重力加速度(m/s2)C、λ与水流流态有关,一般采用经验公式或半经验公式计算。
常用:1.舍维列夫公式(适用:旧铸铁管和旧钢管满管紊流,水温100C0(给水管道计算)2.海曾-威廉公式适用:较光滑圆管满流紊流(给水管道)3.柯尔勃洛克-怀特公式适用:各种紊流,是适应性和计算精度最高的公式4. 巴甫洛夫斯基公式适用:明渠流、非满流排水管道5.曼宁公式曼宁公式是巴甫洛夫斯基公式中y=1/6时的特例,适用于明渠或较粗糙的管道计算。
二、局部水头损失计算式中 hm——局部水头损失,m;ξ——局部阻力系数。
给水排水管网中局部水头损失一般不超过沿程水头损失的5%,常忽略局部水头损失的影响,不会造成大的计算误差。
沿程水头损失计算公式的比较与选用➢巴甫洛夫斯基公式适用范围广,计算精度也较高,特别是对于较粗糙的管道,管道水流状态仍保持较准确的计算结果,最佳适用范围为1.0≤e≤5.0mm;➢曼宁公式亦适用于较粗糙的管道,最佳适用范围为0.5≤e≤4.0mm;➢海曾-威廉公式则适用于较光滑的管道,特别是当e≤0.25mm(CW≥130)时,该公式较其它公式有较高的计算精度;➢舍维列夫公式在1.0≤e≤1.5mm之间给出了令人满意的结果,对旧金属管道较适用,但对管壁光滑或特别粗糙的管道是不适用的三、设计用水量最高日设计用水量计算Qd消防用水量(校核时使用)四、管段设计流量计算。
流体的流量名词解释引言:流体学作为物理学的一个重要分支,研究的是流动的物质,即流体。
而流量则是流体力学中的一个重要概念,它描述了单位时间内流体通过某一截面的物质量或体积。
本文将解释流体的流量及其相关的一些名词,以帮助读者更好地理解流体力学的基础知识。
一、流量流量是描述流体通过某一截面的物质量或体积的物理量。
在流体力学中,有两种常用的流量概念:质量流量和体积流量。
1. 质量流量:质量流量表示单位时间内通过截面的物质量,通常用符号Q_m表示。
它的计算公式为:Q_m = ρAv其中,ρ是流体的密度,A是截面的面积,v是流体的速度。
质量流量在实际应用中具有重要的意义,例如在空调系统中,我们可以通过控制质量流量来调节室内空气的温度和湿度。
2. 体积流量:体积流量表示单位时间内通过截面的体积,通常用符号Q_v表示。
它的计算公式为:Q_v = Av其中,A是截面的面积,v是流体的速度。
体积流量在很多工程领域中得到广泛应用,例如供水系统中的水流量测量、汽车发动机中的燃油流量控制等。
二、流速流速是流体通过某一截面时的速度。
在物理学中,流速是流体力学中最基本的概念之一,它对于分析和描述流体运动具有重要作用。
在流体力学中,流速可以分为平均流速和瞬时流速。
平均流速是单位时间内通过截面的流体体积除以截面积,而瞬时流速则是流体在某一时刻的瞬时速度。
流速与流量之间存在密切关系,它们之间的关系可以通过流量的定义公式进行解释。
根据定义,流速v等于流量Q除以截面积A,即v=Q/A。
这一关系式的推导过程是流体力学中的基本知识。
三、渗透率渗透率是描述流体渗透能力的物理量。
在地质学和地下水领域中,渗透率是研究地下水流动的重要参数。
渗透率是描述岩石、土壤等孔隙介质的渗透性,它越大,表示介质的渗透性越强。
渗透率的单位是米每秒(m/s)或Darcy(D)。
在地下水资源开发与管理中,渗透率的测定和评估是决定地下水可用性和开采效果的基础。
四、黏度黏度是描述流体内部黏性阻力的物理量,也称作粘度。
流体力学公式大全流体力学是研究流体静力学和动力学的科学,它在物理学、工程学、地质学、生物学等领域都有着广泛的应用。
在流体力学中,有许多重要的公式,它们帮助我们理解流体的运动规律、压力分布、速度场等重要参数。
本文将为您介绍一些流体力学中常用的公式,希望能够帮助您更好地理解和应用流体力学知识。
1. 流体静力学公式。
在静态流体中,流体的压力是均匀分布的,根据流体静力学的基本原理,我们可以得到以下公式:\[ P = \rho g h \]其中,P表示流体的压力,ρ表示流体的密度,g表示重力加速度,h表示流体的高度。
这个公式告诉我们,流体的压力与流体的密度和高度成正比,与重力加速度成正比。
2. 流体动力学公式。
在动态流体中,流体的速度和压力是不均匀分布的,根据流体动力学的基本原理,我们可以得到以下公式:\[ \frac{Dv}{Dt} = -\frac{1}{\rho} \frac{dp}{dx} + g \]这个公式描述了流体中速度的变化率与压力梯度和重力加速度的关系。
它告诉我们,流体中速度的变化受到压力梯度和重力加速度的影响。
3. 流体连续性方程。
流体的质量是守恒的,根据流体连续性方程,我们可以得到以下公式:\[ \frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot (\rho v) = 0 \]这个公式描述了流体的密度变化率与流体速度的散度的关系。
它告诉我们,流体的密度变化受到流体速度的影响。
4. 纳维-斯托克斯方程。
纳维-斯托克斯方程描述了流体的运动规律,它是流体力学中最重要的方程之一:\[ \rho \left( \frac{\partial v}{\partial t} + v \cdot \nabla v \right) = -\nabla p + \nabla \cdot \tau + \rho g \]这个方程描述了流体的加速度与压力梯度、应力张量和重力加速度的关系。
第一章 绪论1. 重度:指流体单位体积所受的重力,以γ表示。
对于非均质流体:对于均质流体:单位:牛/米3(N/m3)不同流体ρ、γ不同,同一流体ρ、γ随温度和压强而变化。
在1标准大气压下:表1.1(P5)蒸馏水:4ºC ,密度1000kg/m3,重度9800 N/m3 ; 水银:0ºC ,密度13600kg/m3,重度133280 N/m3 ; 空气:20ºC ,密度1.2kg/m3,重度11.76N/m3 ;2. 粘性流体平衡时不能抵抗剪切力,即平衡时流体内部不存在切应力。
流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质,称为粘性。
内摩擦切应力τ=T/A T=F A 为平板与流体的接触面积。
粘性只有在流体运动时才显示出来,处于静止状态的流体,粘性不表现有任何作用。
由牛顿流体的条件可知,若流体速度为线性分布(板距h 、速度u 0不大)板间y 处的流速为:切应力为:系数μ称为流体的动力粘性系数、动力粘度、绝对粘度;lim V G dGV dVγ∆→∆==∆0G mg gV Vγρ===u u y h=0u hτμ=0若流体速度u 为非线性分布流体内摩擦切应力τ:凡是内摩擦力按该定律变化的流体称为牛顿流体,如空气、水、石油等;否则为非牛顿流体。
牛顿流体▪ 切应力与速度梯度是通过原点的线性关系。
非牛顿流体塑性流体:如牙膏、凝胶等▪ 有一初始应力,克服该应力后其切应力才与速度梯度成正比。
假塑性流体:如新拌混凝土、泥石流、泥浆、纸浆▪ 速度梯度较小时,τ对速度梯度变化率较大;▪ 速度梯度较大时,τ对速度梯度的变化率逐渐降低。
胀塑性流体:如乳化液、油漆、油墨等▪ 速度梯度较小时,τ对速度梯度变化率较小; ▪ 速度梯度较大时,τ对速度梯度的变化率渐变大。
3.流体的运动粘度是动力粘性系数μ与其密度ρ之比,用ν表示若两种流体密度相差不多,单从ν值不好判断两者粘性大小。
只适用于判别同一流体(密度近似恒定)温度、压强不同时粘性变化。
《流体力学》Ⅰ主要公式及方程式流体力学是研究流动的力学学科,它使用了一系列的公式和方程式来描述和解释流体的运动和性质。
以下是流体力学中的一些主要公式和方程式:1.连续性方程式:连续性方程式描述了质量守恒定律,即在一个封闭的流体系统中,质量的流入量等于流出量。
连续性方程式的公式如下:∇·(ρV)=0其中,∇表示向量的散度操作符,ρ表示流体的密度,V表示流体的速度矢量。
2.动量方程式:动量方程式描述了物体所受到的力和加速度之间的关系。
对于流体力学,动量方程式可以分为欧拉方程和纳维尔-斯托克斯方程两种形式。
欧拉方程描述了无粘性流体的动量方程,其公式如下:∂V/∂t+(V·∇)V=-(1/ρ)∇p+F其中,∂V/∂t表示速度V对时间t的偏导数,·表示向量点乘,p表示压力,F表示外力。
纳维尔-斯托克斯方程描述了粘性流体的动量方程,其公式如下:∂V/∂t+(V·∇)V=-(1/ρ)∇p+μ∇²V+F其中,μ表示流体的动力黏度,∇²表示向量的拉普拉斯算子。
3.质量守恒方程:质量守恒方程描述了流体的质量守恒定律,其公式如下:∂ρ/∂t+∇·(ρV)=0其中,ρ表示流体的密度,V表示流体的速度矢量。
4.能量守恒方程:能量守恒方程描述了流体的能量守恒定律,其公式如下:∂(ρe)/∂t+∇·(ρeV)=∇·(k∇T)+Q其中,e表示流体的单位质量内部能量,T表示流体的温度,k表示热传导系数,Q表示热源。
5.状态方程:状态方程描述了流体的状态,在流体力学中常用的状态方程有理想气体状态方程和液体状态方程。
理想气体状态方程公式如下:p=ρRT其中,p表示压力,ρ表示密度,R表示气体常数,T表示温度。
以上是流体力学中的一些主要公式和方程式。
这些方程式通过数学描述和解析,可以帮助我们理解和预测流体的运动和行为,对于各种工程和科学应用都具有重要的意义。