環(huán)境流體力學(xué) 課件 第四章第三節(jié)簡單流體的測粘流動_第1頁
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環(huán)境流體力學(xué) 課件 第四章第三節(jié)簡單流體的測粘流動_第3頁
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4.3簡單流體的測粘流動測粘流動（曲線流動實例）測粘流動是n≥3時，R-E張量的流動：物質(zhì)點承受常剪切率的簡單剪切變形(1)通過圓管的流動：討論沿圓管軸向的軸對稱定常流動poiseuille流體的流動特性如圖所示，流體沿半徑為R的長圓管流動，取柱坐標(biāo)，z軸與管軸重合剪切率4.3簡單流體的測粘流動(1)通過圓管的流動：討論沿圓管軸向的軸對稱定常流動poiseuille流體的流動特性其中是流體作用于管壁上剪應(yīng)力。4.3簡單流體的測粘流動(1)通過圓管的流動：討論沿圓管軸向的軸對稱定常流動poiseuille流體的流動特性實驗測定流量Q（因此確定）和壓力梯度（因此確定）后，剪切率k可以確定。知道了剪切率，粘度函數(shù)從上面的結(jié)果看到，流量Q僅由粘度函數(shù)所確定，而不受法向應(yīng)力差影響。但是，若管截面不是圓的，由于第二法向應(yīng)力差的作用可能引起二次流動。不過通常二次流動較弱，對流量的影響比較小。另外，相對變化曲線的形狀不依賴于R，這使得我們可以模擬放大實驗數(shù)據(jù)。4.3簡單流體的測粘流動牛頓流體4.3簡單流體的測粘流動在管出口處進行適當(dāng)?shù)臏y量可以確定法向應(yīng)力差，改寫運動方程組為：管出口處z=l：根據(jù)對稱性知，在r=0處剪切率為零：

是以管壁處的剪切率求得的第二法向應(yīng)力差值：4.3簡單流體的測粘流動設(shè)是流體彈性引起的總推力減少量，4.3簡單流體的測粘流動其中是以管壁處的剪切率求得的第一法向應(yīng)力差值。為了確定和，需要預(yù)先知道，直接測量p(0,l)是不可能的。pLw可以用外插法插到z=l確定。TL用直接測量出流作用于接受器的力或間接測量出流對管的反作用來確定。在聚合物稀溶液的流動中，特別是Re數(shù)相當(dāng)高的情形，通常設(shè)pLw和p(0,l)等于零(即大氣壓)的假設(shè)不適用。4.3簡單流體的測粘流動對以下流體進行分析。冪率流體:的本構(gòu)關(guān)系及流量。Herschell-Bulkley流體，本構(gòu)方程，

Bingham流體，本構(gòu)方程

Casson流體

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