化工原理第一章第一節(jié)概述(編輯修改稿)
2025-06-15 11:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 作用力 體積力： 作用于流體每一個質(zhì)點上的力 體積力正比例于質(zhì)量，又稱為質(zhì)量力 在重力場中體積力即重力，在離心場中為離心力 表面力： 作用于所研究流體體積表面上的力 表面力正比例于表面積 （ 1） 壓力： 垂直于流體表面的力 壓強 p：單位面積上所受的壓力 （ 2） 剪力 （切力）：平行于表面的力 剪應(yīng)力 τ：單位面積上所受的剪力 壓力 剪力 dydu??? 牛頓粘性定律 τ右 τ左 ?－ 粘性系數(shù)（粘度） N?s/m2 或 pas dydu－法向速度梯度 1/s u F A y x dyduAF? F : 內(nèi)摩擦力 粘性流體運動時內(nèi)部的剪切力 dydu 速度梯度 剪應(yīng)力 ： 單位面積上的內(nèi)摩擦力 是動量傳遞的基本方程式 剪應(yīng)力 的大小實際上代 表了動量傳遞的速率。 ?yuAF ???液體所受剪應(yīng)力與固體所受剪應(yīng)力的區(qū)別： 固體： 剪切變形剪切彈性模量????GG 液體： dydu???(1) 與固體表面的摩擦力不同，內(nèi)摩擦力與法向壓力無關(guān)。 (2) 固體的剪應(yīng)力正比于剪切變形 （角變形） dθ ，而流體的剪應(yīng)力正比于剪切變形的速率，這里的速度梯度就是變形的速率 dθ/dt。 dydudtddydudtd????靜止的流體不能承受剪應(yīng)力 (哪怕是非常微小的剪應(yīng)力 )和剪切變形。 固體可以承受很大的剪應(yīng)力和抵抗剪切變形。 (3)剪應(yīng)力的大小代表了動量傳遞的速率。 sm smkgm smkgmNp 2 12 22a ???????? ?? ＝的單位???????????dy)u(ddydu單位時間，單位面積上所傳遞的動量。 動量梯度產(chǎn)生動量傳遞。 sm2運動粘度，單位 : 31m smkg:u ????的單位dy)u(d ???? μ 動力粘度，單位： Pa?s 牛頓黏性定律的另一種 表達(dá)法。 （ 4）、流體中的動量傳遞的進(jìn)一步說明 實際流體變形需要一定的力。這個力體現(xiàn)為流體內(nèi)部的剪切力，其大小與流體的密度及粘度等性質(zhì)有關(guān)。 這一現(xiàn)象可以用分子運動學(xué)說來解釋： y τ τ u (b) 流體的動量傳遞 (a) u2 2 2 1 1 λ u1 由分子運動學(xué)說可見，剪應(yīng)力的產(chǎn)生，是由于不同流體層的分子具有不同速度，或即不同的動量所致。
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