福州大学化工原理电子教案流体流动 (5)系统与控制体 (6)考察方法的选择 112流体流动中的作用力 1)体积力(质量力)与流体的质量成正比,对于均质的流体也与流体的体积成正比。如流体在重 力场中运动时受到的重力就是一种体积力,F=mg。 ①垂直与表面的力P,称为压力。单位面积上所受的压力称为/于其上的表面力可分为 (2)表面力与流体的表面积成正比。若取流体中任一微小的平面,作 p(压强,M/m2(Po=、压力,N) A(面积,m2) IMPa(兆帕)=10°Pa(帕斯卡) 注意:国内许多教材习惯上把压强称为压力。 ②平行于表面的力F,称为剪力(切力)。单位面积上所受的剪力称为 应力τ。 r(剪应力,N/m2) F(剪力,N) A(面积,m2) (3)牛顿粘性定律 F d T= ,图1-2 式中:4-—流体的粘度,Pa·s(N·sm2) 法向速度梯度,1/s。 dy ③体与固体的力学特性两个不同点(一般了解) 不同之 固体表面的剪应力τ∝剪切变形(角变形)dO 体内部的剪应力τ∝剪切变形速率(角变形速率) de du (见图1-3) 面积A widu 固定板 图1-2剪应力与速度梯度 图1-3变形率 这是由于流体在剪切力的作用下其变形是无止境的,只要作用力存在,变形与运动将一直维持下去 只能在剪应力τ与变形的快慢(即变形速率)之间建立关系,牛顿粘性定律就是这种关系,式中的速率梯 度一就是剪切变形速率 de 不同之二: 静止流体不能承受剪应力(哪怕是非常微小的剪应力)和抵抗剪切变形。固体可以承受很大的剪应力 和抵抗剪切变形。 ④流体的剪应力τ与动量传递 固体的摩擦仅发生在接触的表面,而流体的摩擦发生在流体的内部,这种内摩擦产生的阻力将消耗流福州大学化工原理电子教案 流体流动 - 2 - （5）系统与控制体 （6）考察方法的选择 1.1.2 流体流动中的作用力 （1）体积力（质量力） 与流体的质量成正比，对于均质的流体也与流体的体积成正比。如流体在重 力场中运动时受到的重力就是一种体积力，F＝mg。 （2）表面力 与流体的表面积成正比。若取流体中任一微小的平面，作用于其上的表面力可分为 ① 垂直与表面的力 P，称为压力。单位面积上所受的压力称为压强 p。 ) ( ( / ( )) 2 2 A m P N p N m Pa （面积， 压力， ） 压强， = 1MPa（兆帕）＝106Pa（帕斯卡） 注意：国内许多教材习惯上把压强称为压力。 ② 平行于表面的力 F，称为剪力（切力）。单位面积上所受的剪力称为 应力τ。 面积， ） 剪力， （剪应力， ） 2 2 ( m ( ) / m A F N  N = （3）牛顿粘性定律 d d F u A y   = = P8，图 1-2 式中：  ——流体的粘度，Pa·s（N·s/m2）； d d u y ——法向速度梯度，1/s。 ③ 体与固体的力学特性两个不同点（一般了解） 不同之一： 固体表面的剪应力τ∝剪切变形（角变形） d 流体内部的剪应力τ∝剪切变形速率（角变形速率） d d d d u t y  = （见图 1-3） 这是由于流体在剪切力的作用下其变形是无止境的，只要作用力存在，变形与运动将一直维持下去， 只能在剪应力τ与变形的快慢（即变形速率）之间建立关系，牛顿粘性定律就是这种关系，式中的速率梯 度 d d u y 就是剪切变形速率 d dt  。 不同之二： 静止流体不能承受剪应力（哪怕是非常微小的剪应力）和抵抗剪切变形。固体可以承受很大的剪应力 和抵抗剪切变形。 ④ 流体的剪应力  与动量传递 固体的摩擦仅发生在接触的表面，而流体的摩擦发生在流体的内部，这种内摩擦产生的阻力将消耗流