西北大学化工原理电子教案 香 7 图1-2剪应力与速度梯度 牛顿粘性定律指出：剪应力与法向速度梯度成正比，与法向压力无关。流体的这一规律 与固体表面的摩擦力的规律截然不同，固体的剪应力正比于剪切变形。速度梯度就是剪切变 形的速率。如图1-3所示， u+du dy 图1-3变形率 在流动流体中取一流体微元，经d!时间后发生剪切变形，角变形d为：d0= dudt dy 单位时间变形是： dodu (1-3) dt dy 可见ddy是一维流动中因剪切而造成的角变形速率，简称剪切率。运动着的粘性流体 内部的剪切力亦称为内摩擦力。 静止流体是不能承受剪应力和抵抗剪切变形的，这是流体与固体力学特性又一不同点。 粘度是流体流动时在与流动方向垂直的方向上产生单位速度梯度所需的剪应力。 图1-4粘性流体在管内的速度分布 图1-5理想流体在管内的速度分布 粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。流体的粘度是温度和压力的函 数。通常液体的粘度随温度增加而减小：压力对液体粘度的影响不显著。气体的粘度成百倍 地小于液体的粘度，而且随温度呈现相反的变化，气体的粘度随温度上升而增大：气体的粘西北大学化工原理电子教案 x y F u 图 1-2 剪应力与速度梯度 牛顿粘性定律指出：剪应力与法向速度梯度成正比，与法向压力无关。流体的这一规律 与固体表面的摩擦力的规律截然不同，固体的剪应力正比于剪切变形。速度梯度就是剪切变 形的速率。如图 1-3 所示， 图 1-3 变形率 在流动流体中取一流体微元，经 dt 时间后发生剪切变形，角变形 dθ为： dy dudt dθ = 单位时间变形是： dy du dt d = θ （1-3） 可见 du/dy 是一维流动中因剪切而造成的角变形速率，简称剪切率。运动着的粘性流体 内部的剪切力亦称为内摩擦力。 静止流体是不能承受剪应力和抵抗剪切变形的，这是流体与固体力学特性又一不同点。 粘度是流体流动时在与流动方向垂直的方向上产生单位速度梯度所需的剪应力。 图 1-4 粘性流体在管内的速度分布 图 1-5 理想流体在管内的速度分布 粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。流体的粘度是温度和压力的函 数。通常液体的粘度随温度增加而减小；压力对液体粘度的影响不显著。气体的粘度成百倍 地小于液体的粘度，而且随温度呈现相反的变化，气体的粘度随温度上升而增大；气体的粘 dθ u+du dy u 4