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工程流体力学-牛顿内摩擦定律.ppt

(1)牛顿内摩擦定律,图1.1给出的时平板实验示意图在宽度和长度都足够大,其边缘条件可以略去不计的互相平行的平板和之间充满某种液体。若板固定,拉动板以某一等度V向右移动,这时由于流体附着力的作用,附着在板上的流体层的速度则为零。而板和之间的各层流体由于质点间的内摩擦力的作用,其速度沿y方向的变化规律如图1.1所示。,设F为各层间产生的内摩擦力,大量实验证明,内摩擦力F与流体的性质有关,与接触面积A、速度梯度 成正比,而与接触面积的压力无关,即F 。若乘以比例系数则有 (1.2.5)令为单位面积上的内摩擦力,即摩擦应力(又称切应力),于是(1.2.6),式中 F内摩擦力,N;单位面积上的内摩擦力,N/;A流体层的接触面积,;速度梯度,即速度在垂直于该速度方向上的变化率, ;与流体性质有关的比例系数,称为动力粘性系数,或称动力粘度, 。 式(1.2.5)、(1.2.6)的表达式称为牛顿内摩擦定律或粘性定律。 若两板间的距离h很小,两板间的速度分布近似为线性,即 。,

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