流体流动之摩擦阻力计算讲解VIP专享VIP免费

本章章节本章章节第一节流体静力学第一节流体静力学第二节流体在管内的流动第二节流体在管内的流动第三节流体在管内流动时的摩擦阻力第三节流体在管内流动时的摩擦阻力fehpugzWpugz2222121122本章章节本章章节第三节流体在管内流动时的摩擦阻力第三节流体在管内流动时的摩擦阻力一、牛顿粘性定律与流体的粘度一、牛顿粘性定律与流体的粘度二、流动类型与雷诺准数二、流动类型与雷诺准数三、流体在圆管内流动时的阻力计算三、流体在圆管内流动时的阻力计算四、流体在非圆形直管内流动时的摩擦阻力四、流体在非圆形直管内流动时的摩擦阻力摩擦阻力摩擦阻力一、牛顿粘性定律与流体的粘度一、牛顿粘性定律与流体的粘度运动着的流体内部相邻两流体层间的相互作运动着的流体内部相邻两流体层间的相互作用力称用力称内摩擦力，这是产生流体阻力的根本原因内摩擦力，这是产生流体阻力的根本原因。。这种表明流体流动时这种表明流体流动时产生内摩擦力的特性称为粘产生内摩擦力的特性称为粘性性，粘性是流动性的反面。，粘性是流动性的反面。dyduAF剪应力剪应力————比例系数，称为比例系数，称为粘度（粘度（Viscosity)Viscosity)。。摩擦阻力摩擦阻力一、牛顿粘性定律与流体的粘度一、牛顿粘性定律与流体的粘度————比例系数，称为比例系数，称为粘度（粘度（Viscosity)Viscosity)。。spPcPa310101.01粘度只有在流动时才显现出来粘度只有在流动时才显现出来。。粘度是流体的物理性质之一粘度是流体的物理性质之一，随种类和物态而变化，随种类和物态而变化液体粘度随液体粘度随TT升高而减小，气体粘度随升高而减小，气体粘度随TT升高而增升高而增大大。工程中一般忽略压强对粘度的影响。。工程中一般忽略压强对粘度的影响。理想流体无粘性理想流体无粘性摩擦阻力摩擦阻力二、流动类型与雷诺准数二、流动类型与雷诺准数雷诺实验（1883年）雷诺实验装置流动型态层流层流湍流湍流过渡流过渡流摩擦阻力摩擦阻力二、流动类型与雷诺准数二、流动类型与雷诺准数流动型态层流层流湍流湍流过渡流过渡流层流（滞流）层流（滞流）：：流体质点仅沿着与管轴平行流体质点仅沿着与管轴平行的方向作的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合。之间互不混合。湍流（紊流）湍流（紊流）：：流体质点除了沿管轴流体质点除了沿管轴向前流向前流动外，还有径向脉动动外，还有径向脉动，各质点的速度在大小，各质点的速度在大小和方向上都随时变化，质点互相碰撞和混合。和方向上都随时变化，质点互相碰撞和混合。过渡流：过渡流：介于层流和湍流之间，是一种不稳介于层流和湍流之间，是一种不稳定状态。定状态。摩擦阻力摩擦阻力二、流动类型与雷诺准数二、流动类型与雷诺准数层流层流湍流湍流过渡流过渡流如何判断流体的流动类型呢？如何判断流体的流动类型呢？流型判据流型判据————雷诺准数雷诺准数ReReduRe雷诺准数雷诺准数ReRe标志流体流动的湍动程度，标志流体流动的湍动程度，越大表示湍动越剧烈。越大表示湍动越剧烈。Re≤2000Re≤2000为层流；为层流；Re≥4000Re≥4000为湍流；为湍流；20002000＜＜ReRe＜＜40004000处于不稳定过渡处于不稳定过渡区。区。摩擦阻力摩擦阻力二、流动类型与雷诺准数二、流动类型与雷诺准数duReRe≤2000Re≤2000为层流；为层流；Re≥4000Re≥4000为湍流；为湍流；20002000＜＜ReRe＜＜40004000处于不稳定过渡处于不稳定过渡区。区。例例20℃20℃的水在的水在ΦΦ5858××2.52.5的钢管中流动时，如果水的流速为的钢管中流动时，如果水的流速为11m/sm/s，确定管中水，确定管中水的流动类型。的流动类型。解解由附录查得，由附录查得，20℃20℃时水的密度时水的密度为为粘度为粘度为3998.2/kgm31.00510PasRedu30.0531998.21.0051045.26104000因此，可判断水在管中呈湍流。因此，可判断水在管中呈湍流。注：无单位注：无单位摩擦阻力摩擦阻力二、流动类型与雷诺准数二、流动类型与雷诺准数重点强调重点强调流体主体...