【正文】 Specific Volume)：指單位氣體質(zhì)量所具有的體積。擴(kuò)散： 167。 流體的輸運(yùn)性質(zhì) :流體由非平衡態(tài)轉(zhuǎn)向平衡態(tài)時(shí)物理量的傳遞性質(zhì)。擴(kuò)散： 167。 流體粘性產(chǎn)生原因：從流體的微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)明。流體的主要物理性質(zhì) 氣體的粘性產(chǎn)生于分子間動(dòng)量的交換， 而液體的粘性除了由于分子間動(dòng)量交換外，還由于分子間的作用力而引起。 1— 2 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 流體的主要物理性質(zhì) dydu?? ?稱 流體 (牛頓 )內(nèi)摩擦定律 。 粘度 μ 與流體密度 ρ 的比值，以 ν 表示 式中： ν 的單位為 m2/s。流體的主要物理性質(zhì) 水的運(yùn)動(dòng)粘度 ?通?？捎媒?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： tt ????(cm2/s) 流體的切應(yīng)力與 剪切變形速率 (rate of angular deformation)關(guān)系 167。 注意：固體的切應(yīng)力與角變形的大小成正比。 非牛頓流體 (nonNewtonian fluid) ：凡不符合牛頓內(nèi)摩擦定律的流體。 1— 2 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)外筒以一定速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩通過(guò)液體內(nèi)部傳遞到內(nèi)筒，使扭絲旋轉(zhuǎn)一定的角度，達(dá)到平衡。 1— 2 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 由切應(yīng)力公式 ——— 求粘度 解： 167。流體的主要物理性質(zhì) 轉(zhuǎn)動(dòng)力矩 )6015(412221221 ?????nrhnrrMMM ????)4/(/)/(15212212???rhrnrM??? 得 (二 )、熱傳導(dǎo) (conductive heat transfer) 167。 (二 )、熱傳導(dǎo) (conductive heat transfer) 167。 (18) (三 )、擴(kuò)散（ diffusion） 167。 (三 )、擴(kuò)散（ diffusion） 167。 兩相混合流體 或 兩相體 (dual phase)：流體中有其他物質(zhì)成分的兩種組分的混合體。流體的主要物理性質(zhì) 自擴(kuò)散： dydDqS??? 式中： qs 為單位時(shí)間通過(guò)單位面積傳遞的質(zhì)量； D 為自擴(kuò)散系數(shù) (diffusion cocefficient)，具有 L2/T 的量綱。流體的主要物理性質(zhì) yCDq AABA ???? 式中： qA為 A種成分 (如污染物 )在單位時(shí)間通過(guò)單位面積傳遞的質(zhì)量； DAB為兩相體中 A 種成分在 B種成分中的擴(kuò)散系數(shù)，具有 L2/T 的量綱， CA 為 A 種成分 (如污染物 )的質(zhì)量濃度，即每單位兩相體體積中所含 A 種成分的質(zhì)量，具有 M/L3 的量綱。流體的主要物理性質(zhì) 定義： 壓縮性 （ Compressibility）：當(dāng)作用在流體上的壓強(qiáng)增大時(shí)，體積減小、密度增大；壓強(qiáng)減小時(shí)，其體積增大、密度減小的性質(zhì)。 1— 2 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) dpdP??? /? 在一定溫度下，壓強(qiáng)增加一個(gè)單位時(shí)，液體密度的相對(duì)增加率。也常用來(lái)度量液體的壓縮性： ??? ddpdVdpVEp???? 1 式中： E 的單位是 Pa，與壓強(qiáng)的單位相同。 當(dāng)壓強(qiáng)變化很大而又非常迅速時(shí)，才考慮壓縮性。 液體的膨脹性 167。 dTdV??? ? 可視為在一定壓強(qiáng)下，溫度增加 1K時(shí)，液體密度的相對(duì)減小率。 ?? ddpE ? 因 ， 所以 Edpd ???)(1lnln 00 ppE ??? ?? 對(duì)上式積分，得 3)510(1)(10k g / 98 98590??????????eeppE??=()kg/m3= 0??? ???所以 (二 )氣體的壓縮性和膨脹性 167。流體的主要物理性質(zhì) 式中： p為氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)， Pa； T 為氣體的熱力學(xué)溫度 (thermodynamic/absolute Temperature)， K； γ 為比熱容 (heat capacity)比， γ =Cp/Cv； Cp 為質(zhì)量定壓熱容 (比定壓熱容 )， Cv 為質(zhì)量定容熱容 (比定容熱容 ), R為氣體常數(shù)（ gas constant） , m?N/(kg?K)。 表面張力系數(shù) δ ：自由表面上單位長(zhǎng)度上所受的張力。 作用于表面上的長(zhǎng)度為線段上的表面張力為 l ??F 由于表面張力的作用，在彎曲的液面法線方向?qū)σ好鎯?nèi)流體產(chǎn)生附加表面壓強(qiáng) 。 毛細(xì)管現(xiàn)象由液體分子間的吸引力 (稱為內(nèi)聚力 )和液體與固體分子間的吸引力 (稱為附著力（ Adhesion） )、重力之間的相互作用產(chǎn)生的。流體的主要物理性質(zhì) 如 θ =0176。 1— 2 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) ， ? =，上升的高度為： mmdh 10? 測(cè)壓管的管徑通常不能小于 1厘米。 汽化的逆過(guò)程稱凝結(jié)，蒸氣凝結(jié)為液體。 1— 2 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 1— 3 作用在流體上的力 167。 對(duì)隔離體的作用力（ acting force）按其作用方式分為兩類 一、質(zhì)量力（ Mass Force） ： 167。 單位質(zhì)量所受到的質(zhì)量力稱為單位質(zhì)量力或單位體積力。它的大小等于質(zhì)量與相應(yīng)加速度的乘積，方向與加速度的方向相反。 1— 3 作用在流體上的力 作用在隔離體流體的表面，和作用的面積成 (正 )比例的力，稱表面力。 1— 3 作用在流體上的力 根據(jù)連續(xù)介質(zhì)假設(shè)，引入點(diǎn)應(yīng)力的概念。 1— 4工程流體力學(xué)的研究方法 利用各種數(shù)學(xué)工具精確地或近似地解出方程組的解析解 (公式(formula)) ，并對(duì)它的解進(jìn)行分析，確定解的準(zhǔn)確度和適用范圍。 1— 4工程流體力學(xué)的研究方法 1．微元 (體 )分析法 設(shè)在運(yùn)動(dòng)流體占據(jù)的空間，取一固定的微小控制體，在直角坐標(biāo)中，其邊長(zhǎng)分別為 dx、 dy、 dz，其極限，即可表示點(diǎn) (x， y， z)處的情況。由于目前還沒(méi)有關(guān)于流體的運(yùn)動(dòng)微分方程組的普遍解 (通解 )，所以常采用某些假定，使方程得以簡(jiǎn)化后才能求解。 這種方法常用來(lái)分析流體運(yùn)動(dòng)沿主流方向的一維流動(dòng)的情況，所以又稱一維流 (動(dòng) )分析法。 2．模型 (model)試驗(yàn) 在實(shí)驗(yàn)室的水槽或風(fēng)洞等實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，以相似理論或量綱分析法為指導(dǎo)，把實(shí)際工程 (原型 )縮小 (或放大 )為模型，在模型上預(yù)演相應(yīng)的流體運(yùn)動(dòng)，得出在模型中的流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 4．模擬 (simulation)(比擬 )試驗(yàn) 根據(jù)水流與電流的相似或水流與氣流的相似等，迸行水電模擬或水汽模擬試驗(yàn)等。 1— 4工程流體力學(xué)的研究方法 一、數(shù)值計(jì)算 (numerical calaculation)方法 數(shù)值計(jì)算方法是研究數(shù)學(xué)問(wèn)題的數(shù)值求解方法。 143 數(shù)值計(jì)算方法 167。 167。 1— 2 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 毛細(xì)現(xiàn)象 汽化壓強(qiáng)概念 )( mmdh ?)( mmdh ?—— 水上升 —— 水銀下降 理想流體和實(shí)際流體 流體的壓縮性 作用于流體的力：質(zhì)量力和表面力 本章小結(jié) 本章小結(jié) 流 體 類 別 定 義 ? ? ?? ?0( )dudyn 實(shí) 例 理 想 流 體 無(wú)粘性及完全不可壓縮的流體的一種假想流體 ? ? 0 、 ?00＝ 牛頓流體 滿足牛頓內(nèi)摩擦定律?00＝、? ? 0、n ? 1 水、空氣、汽油、煤油、甲苯、乙醇等 賓漢型塑性流體 ?00?、? ? Co n s t、n ? 1 牙膏、泥漿、血漿等 假塑性流體 ?00＝、? ? 0、1?n 橡膠、油漆、尼龍等 實(shí)際流體 非牛頓流體 膨脹性流體 有粘性、可壓縮的流體? ? 0 ?00＝、? ? 0、1?n 生面團(tuán)、濃淀粉糊