粘流32小时rar folder 2粘性基本性质.pdfVIP

• 实际流体都是有粘性的。不过有的大，有的 小。空气和水的粘性都不大，在日常生活中，人 们不理会它的作用。但如果注意观察一下的话， 还是可以看到它的作用的。譬如 搅一 下杯 子里的蜂蜜,就会感到筷子上受到一种粘稠液体作 用的力,这就是粘性力,看看的河里的流水，观察 水面上漂浮的草叶等物的速度差别可以发现靠岸 处的水流就比河 的水流慢些。 这是典型的 粘性影响. 是均一的u∞) ，在气流里顺着气流放置一块无限 薄的平板，如图1-1。用尺寸十分小的测量风速 的仪器，去测量平板附近沿平板的法线气流速 度的分布情况。结果速度的分布就象图1-1所画 的样子。气流在没有流到平板以前原是均一的， 一流到平板上，直接贴着板面的那层气流，其 速度就降为零了，沿法线往外走，气流速度逐 渐由零一点点变大起来，要到离平板相当远的 地方，流速才和原来v∞没有显著的差别。 • 速度有这样的下降变化正是气体的粘性的表现。粘 性使直接挨着板面的一层气体完全贴着在板面上， 和板面没有一点相对速度。这也就是所谓的无滑动 情况。稍外的一层气体受到气体层与气体层之间的 摩擦作用，被紧挨板面的那层气体所牵制，速度也 是下降,到了接近于零.不过由于它并不紧挨板面，这 层气体多少有些速度。粘性的拖曳作用是这样的一 层层向外传开去的，离板面越远的，受到的牵扯作 用越小。在n方向要离板面多么远这种牵扯作用才完 全没有了呢?严格说来，要到无限远处才能真正没有 影响。不过如果V∞相当大的话(譬 普通飞机的飞 行速度那么大) ，同时流体粘性又不太大(空气的粘性 就不大) 的话，这个没有显著影响的距离也并不是很 大的。板长以米计的话，这个没有·显著影响的距离 是以毫米计的。 • 上面的事实说明，凡有粘性作用的地方， 各层气流的速度就不是均一的了，速度 是离扳面的距离n 的函数， • u=f(n) (1-1) • 相邻两层的气流速度有差别( 即du/dn≠0) ， 二者之间必有摩擦力在作用。单位 “面积 上的摩擦力称摩擦应力，记为t。 • 上面的事实说明，凡有粘性作用的地方， 各层气流的速度就不是均一的了，速度 是离扳面的距离n 的函数， • u=f(n) (1-1) • 相邻两层的气流速度有差别( 即du/dn≠0) ， 二者之间必有摩擦力在作用。单位 “面积 上的摩擦力称摩擦应力，记为t。 Influence of viscosity Friction Frictional Frictional Frictional Tuggin → Tangential per unit area Shear stress t t= ¶V(n)/¶n • 这个力对于较快的那一层气体说来是一个 流动的拖扯的力，这是较慢的邻层对 它的拖扯力，反过来对于下层速度较慢的 气流来说，这个力是一个顺流向向前拉的 力，这是上层速度较快的邻层气流对它的 拉力。 • 如果空气不动,平板以V∞向左 ( 图1-4 中 的左向) ，那末作用在板面上的这个摩擦力的 指向便是向右的,是 板面向左 的，称 为摩擦阻力。 提出摩擦应力和速度梯度 的关系为: 比例常数记μ： • 上式称为 粘性定律。m称为粘性系数. 它的量纲是(牛·秒／米2)或(公斤/米·秒) • 标准大气的粘性系数为: