1.3管内流体流动现象 本节重点：牛顿粘性定律、层流与湍流的比较。 难点：边界层与层流内层。 13.1流体的粘度 1.牛顿粘性定律 流体的典型特征是具有流动性，但不同流体的流动性能不同，这主要是因为流体内部质 点间作相对运动时存在不同的内摩擦力。这种表明流体流动时产生内摩擦力的特性称为粘性 粘性是流动性的反面，流体的粘性越大，其流动性越小。流体的粘性是流体产生流动阻力的 根源。 如图1-16所示，设有上、下两块面积很大且相距很近的平行平板，板间充满某种静止液 体。若将下板固定，而对上板施加一个恒定的外力，上板就以恒定速度“沿x方向运动。若“ 较小，则两板间的液体就会分成无数平行的薄层而运动，粘附在上板底面下的一薄层流体以 速度“随上板运动，其下各层液体的速度依次降低，紧贴在下板表面的一层液体，因粘附在 静止的下板上，其速度为零，两平板间流速呈线性变化。对任意相邻两层流体来说，上层速度 较大，下层速度较小，前者对后者起带动作用，而后者对前者起拖曳作用，流体层之间的这 种相互作用，产生内摩擦，而流体的粘性正是这种内摩擦的表现。 平行平板间的流体，流速分布为直线，而流体在圆管内流动时，速度分布呈抛物线形， 如图1-17所示。 面积A dy- u+du U-0 图1-16平板间液体速度变化 图17实际流体在管内的速度分布 实验证明，对于一定的流体，内摩擦力F与两流体层的速度差d“成正比，与两层之间的 垂直距离山成反比，与两层间的接触面积A成正比，即 1 1.3 管内流体流动现象 本节重点：牛顿粘性定律、层流与湍流的比较。 难点： 边界层与层流内层。 1.3.1 流体的粘度 1. 牛顿粘性定律 流体的典型特征是具有流动性，但不同流体的流动性能不同，这主要是因为流体内部质 点间作相对运动时存在不同的内摩擦力。这种表明流体流动时产生内摩擦力的特性称为粘性。 粘性是流动性的反面，流体的粘性越大，其流动性越小。流体的粘性是流体产生流动阻力的 根源。 如图 1-16 所示，设有上、下两块面积很大且相距很近的平行平板，板间充满某种静止液 体。若将下板固定，而对上板施加一个恒定的外力，上板就以恒定速度 u 沿 x 方向运动。若 u 较小，则两板间的液体就会分成无数平行的薄层而运动，粘附在上板底面下的一薄层流体以 速度 u 随上板运动，其下各层液体的速度依次降低，紧贴在下板表面的一层液体，因粘附在 静止的下板上, 其速度为零，两平板间流速呈线性变化。对任意相邻两层流体来说，上层速度 较大，下层速度较小，前者对后者起带动作用，而后者对前者起拖曳作用，流体层之间的这 种相互作用，产生内摩擦，而流体的粘性正是这种内摩擦的表现。 平行平板间的流体，流速分布为直线，而流体在圆管内流动时，速度分布呈抛物线形， 如图 1-17 所示。 实验证明，对于一定的流体，内摩擦力 F 与两流体层的速度差 . d u 成正比，与两层之间的 垂直距离 dy 成反比，与两层间的接触面积 A 成正比，即 图 1-16 平板间液体速度变化 图 1-17 实际流体在管内的速度分布