冶金传输原理复习总结104页PPT
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流体:流体是一种受任何微小剪切应力作用能持续变形的一种物质流体的粘性:流体在变形或流动时,其本身所具有的阻滞流动或变形的性质。
流体的粘度:衡量流体粘性大小的物理量;可压缩性:指在压力作用下,流体的体积发生明显的变化。
理想流体: 粘性为0的流体(实际并不真正存在)实际流体: 具有粘性的流体压强:垂直作用于单位面积流体上的压力,称为压强。
压强表示方法:一个标准大气压的精确值为101.325Pa,它是指一个标准大气压比绝对零压高101.325Pa。
绝对压强:凡是用绝对零压作起点计算的压强,称为绝对压强。
表压:表示流体的绝对压强比大气压高出的数值。
表压强=绝对压强-大气压强表面力:指作用在所研究流体表面上的力,是流体微团与周围环境在界面产生的相互作用力,如压力、粘性力和表面张力等。
表面力的大小与其表面积的大小呈正比,是作用在表面上的力。
体积力(质量力):指作用在流体内所有流体质点上,且与质量成正比的力,它本身是一种非接触力。
如重力、惯性力、电磁力等。
质量力的大小与其质量的大小呈正比,它可以远距离作用在流体内部的每一个质点上。
故称远程力。
流体流动的起因及分类:自然流动:无外力作用,由于流体本身的性质导致的流动。
(河水,风…)。
强制流动:在外力作用下产生的流体的流动。
(自来水管,水泵…)h强制>h自然速度场:速度在空间和时间上的分布状态。
速度梯度:垂直于流体运动方向的速度变化率,或称速度梯度。
边界层:受固体壁面的影响速度急骤变化的区域0≤y≤δ(x)为边界层稳态流动:在流体的任何空间点处,流体的速度即其他物理量均不随时间而改变,仅与空间位置有关非稳态流动:在流体的任何空间点处,流体的速度和其他物理量只要有一项随时间而改变,这时运动要素就不仅与这些点的空间位置有关,而且与时间有关动量通量:单位时间通过单位面积的动量量,称为动量通量。
动量通量=mu/(t.A) =ρu2流动量通量:由于流体流动引起的动量传输,即前述定义式;其传输方向与流体流动方向一致。
第一章动量传输的基本概念 1.流体的概念物质不能抵抗切向力,在切向力的作用下可以无限地变形,这种变形称为流动,这类物质称为流体,其变形的速度即流动速度与切向力的大小有关,气体和液体都属于流体。
2 连续介质流体是在空间上和时间上连续分布的物质。
3流体的主要物理性质密度;比容(比体积);相对密度;重度(会换算) 4.流体的粘性在作相对运动的两流体层的接触面上,存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动,流体的这种性质叫做流体的粘性,由粘性产生的作用力叫做粘性力或内摩擦力。
1) 由于分子作不规则运动时,各流体层之间互有分子迁移掺混,快层分子进入慢层时给慢层以向前的碰撞,交换能量,使慢层加速,慢层分子迁移到快层时,给快层以向后碰撞,形成阻力而使快层减速。
这就是分子不规则运动的动量交换形成的粘性阻力。
2) 当相邻流体层有相对运动时,快层分子的引力拖动慢层,而慢层分子的引力阻滞快层,这就是两层流体之间吸引力所形成的阻力。
5.牛顿粘性定律在稳定状态下,单位面积上的粘性力(粘性切应力、内摩擦应力)为dydv x yx μτ±==A Fτyx 说明动量传输的方向(y 向)和所讨论的速度分量(x 向)。
符号表示动量是从流体的高速流层传向低速流层。
动力粘度μ,单位Pa·s 运动粘度η,单位m 2/s 。
ρμη=例题1-16.温度对粘度的影响粘度是流体的重要属性,它是流体温度和压强的函数。
在工程常用温度和压强范围内,温度对流体的粘度影响很大,粘度主要依温度而定,压强对粘性的影响不大。
当温度升高时,一般液体的粘度随之降低;但是,气体则与其相反,当温度升高时粘度增大。
这是因为液体的粘性主要是由分子间的吸引力造成的,当温度升高时,分子间的吸引力减小,μ值就要降低;而造成气体粘性的主要原因是气体内部分子的杂乱运动,它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的交换,当温度升高时,气体分子杂乱运动的速度加大,速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧,所以μ值将增大。