流體力學(xué)第1章緒論-資料下載頁(yè)
2025-05-15 06:54本頁(yè)面
【正文】 ??????0lim?： 外界對(duì)所研究流體表面的作用力，作用在外表面，與表面積大小成正比 應(yīng)力 切線方向： 切向應(yīng)力 —— 剪切力 內(nèi)法線方向： 法向應(yīng)力 —— 壓強(qiáng) AFli mp nA ??? 0??AFA ???????0limΔF ΔA ΔFn ΔFτ 表面力具有傳遞性 流體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)因粘性而產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力 法向應(yīng)力和切向應(yīng)力 三維流體單元 二維流體單元 ,液體剪切應(yīng)力為零 。 。 ,作用液體內(nèi)部單元表面 法向上 . 特別注意 : 表面張力 表面張力通常是指液體 與氣體交界面上的張應(yīng)力 ?昆蟲在水面上的行走 ?樹葉上的露珠 ? 表面張力猶如一層 薄膜 ，包住了流體本身 。 液相 氣相 表面相分子受力不均勻，其分子有被拉入液相的趨勢(shì)。 這種受力不均勻性是表面現(xiàn)象產(chǎn)生的微觀成因。 液體的 表面積因而有自發(fā)收縮的 趨勢(shì)。 能量趨于最低 1ds?ds1 雙曲面曲率半徑 R2 雙曲面曲率半徑 R1 雙曲面曲率半徑夾角 R1 R1 與邊界線正交的外向力 2ds?曲表面的表面張力和壓強(qiáng) R1 R2 R1 R2 2?d1?d1ds?2ds????????????????21211122211221212111dsds 2dds22dds2 2ds i nd22ds i nd2dd)(RRRsRssssspp??????????????????212111RRpp ?1ds? 2ds?微元矩形雙曲面兩對(duì)邊 ds1和 ds2上，表面張力產(chǎn)生一對(duì)與邊界線正交的向外力 和 ，則垂直于曲面的合力沿曲面法線方向的力平衡方程為 于是得 注意： 表面張力是作用在單位長(zhǎng)度線段上的力，量綱為 Ｎ ／ m 要區(qū)分表面張力產(chǎn)生原因與表面張力的表現(xiàn) σ 肥皂膜 F 肥皂膜保持張力保持平衡需滿足： lF ??? 2這里需考慮肥皂膜的前后兩個(gè)面 氣泡有兩個(gè)液氣界面， R1≈ R2 Rppp?221 ???? R1 R2 p1 p2 氣 氣 氣泡 氣 液滴 液 液滴只有一個(gè)液氣界面 Rppp ?421 ????p1 p2 毛細(xì)現(xiàn)象 : (a)浸潤(rùn)液體沿著毛細(xì)管上升 (b)不浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管中降低 r 4/c o s 2dghd ????? ?h高度后停止，達(dá)到平衡狀態(tài)，即表面張力向上分力的合力與升高液柱的重量相等。設(shè)液面與固體壁面的接觸角 (液體表面的切面與固壁表面的夾角 )為 ?，則其平衡關(guān)系式為（不計(jì) δ內(nèi)的重量）： gdh??? c os4?mmmgdh ?????? ? ?mmh r e a l ???【 例 】 10℃ 的水盛在內(nèi)徑為 2mm的清潔玻璃管中，高度為 35mm，其真實(shí)的靜液高度為多大。（ ? =0） 【 解 】 查得 10℃ 水的密度，表面張力 ? =1000kg/m3, ? =真實(shí)的靜液高度為 作業(yè)： P27 110, 111， 112
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