流体流动时为什么会产生摩擦阻力

作者&投稿:中叔乔 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
流体流动阻力测定实验流体流动时为什么会产生摩擦阻力,以什么形式反映~

流动阻力的测定时,测量值与测压孔的大小无关,与测压管的粗细和长短无关.压力传播到传感器的感应面是压力波的形式,感受的是压强因此跟测压孔的大小和测压管的粗细无关.水中声波的速度为1440m\s,因此一般几米的测压管测量值的延迟是可以忽略的.如果关心摩擦阻力的话,测量值与测量位置是相关的,下游的压力会比上游压力值小.如果局部损失相比摩擦阻力大一个量级,测量位置引起的摩擦阻力可以忽略,测压孔位置在哪里也就无所谓了.
关键是测量的压力一定是动压,而不是停滞压力(总压)

流体内部会产生紊流,本身就存在阻力,就像粘滞力。流体与管道之间存在摩擦力,因为管道表面不是平整的

流动阻力所有黏性流体在运动时,与产生相对运动的物体间都有动量传递。即产生阻碍流动的反作用力。摩擦力主要发生在管壁,沿径向的流体的速度不同,流体间会产生摩擦阻力。除了摩擦阻力外,压差阻力也是一类流动阻力,它是在流动方向上存在不同的压力而发生的。

在流动通道上若存在局部障碍物(如阀门、管件)或截面积突然扩大与收缩,引起流速的变化,流体的动能转化为静压,产生了压差,即使以后恢复到原来的流速,但在流速变化时会产生涡流,故而增大了阻力。这类压差阻力工程上又称为局部阻力。

流体流动阻力:流体在管路系统中的流动可以分为在均匀直管中的流动,产生以表面摩擦为主的沿程阻力;在各种管件象阀门、弯管、设备进出口等中的流 动,由于流道变向、截面积变化、流道分叉汇合等 产生以逆压差或涡流为主的局部阻力。

以流体绕过某物体的流动为例,两种阻力的相对大小取决于下列三个因素:

①物体的形状,如果物体是球那样的钝体,边界层分离较早,压差阻力是主要的。对于流线型物体,边界层不分离或分离较迟,则压差阻力较小,摩擦阻力是主要的。

②由物体特征长度决定的雷诺数的大小,雷诺数决定边界层中的流动状态。湍流边界层摩擦阻力较大,但因分离推迟,往往压差阻力较小;层流则相反,摩擦阻力较小,而压差阻力较大。

③物体表面的粗糙度,粗糙表面的摩擦阻力较大,但粗糙表面可促进边界层湍化,使分离推迟,从而减小压差阻力。



流体流动时产生摩擦阻力的原因:
流动阻力(flow resistance)所有黏性流体在运动时,与产生相对运动的物体间都有动量传递。即产生阻碍流动的反作用力。称为曳力,又称摩擦阻力。
对于管流,摩擦力主要发生在管壁,沿径向的流体的速度不同,流体间也会产生摩擦阻力。除了摩擦阻力外,压差阻力也是一类流动阻力,它是在流动方向上存在不同的压力而发生的。在流动通道上若存在局部障碍物(如阀门、管件)或截面积突然扩大与收缩,引起流速的变化,流体的动能转化为静压,产生了压差,即使以后恢复到原来的流速,但在流速变化时会产生涡流,故而增大了阻力。这类压差阻力工程上又称为局部阻力。
流体流动阻力:流体在管路系统中的流动可以分为在均匀直管中的流动,产生以表面摩擦为主的沿程阻力;在各种管件象阀门、弯管、设备进出口等中的流 动,由于流道变向、截面积变化、流道分叉汇合等 产生以逆压差或涡流为主的局部阻力。
流动边界的物体对流动流体的作用力。它与流体流动的方向相反,由动量传递而产生。流动阻力是粘性流体中动量传递研究的基本问题之一。流动阻力的反作用力,即流体对物体的作用力,称为曳力(drag)。对于管流,流动阻力通常用流体的压力降表示,此压力降造成的机械能(压能)降低不能再恢复,亦即部分机械能遭受损失,通称阻力损失。对于绕流,更多地注意曳力。只要来流即物体上游流体速度均匀,流体绕过静止物体的流动,与物体在静止流体中的运动是等同的。因此,工程上常在流动流体中置入静止的模型,以模拟物体在静止流体中的运动。
1506年,意大利科学家达·芬奇首先提出物体在流体中运动会受到阻力的观点,此后I.牛顿等著名科学家都曾作有关研究,然而直到边界层理论产生之后,才认识到流动阻力的实质。产生阻力的原因,早期只考虑物体前部的形状,后来发现物体后部的形状才是量重要的。物体后部发生的边界层分离,对流动阻力起决定性的影响。
种类 分为摩擦阻力和压差阻力。摩擦阻力是物体表面剪切力产生的流动阻力,其方向与流体运动方向相反。压差阻力则是垂直于物体表面的压力产生的对流体流动的阻力,其方向也与流体运动方向相反。两种阻力常同时存在。以流体绕过某物体的流动为例,两种阻力的相对大小取决于下列三个因素:①物体的形状,如果物体是球那样的钝体,边界层分离较早,压差阻力是主要的。对于流线型物体,边界层不分离或分离较迟,则压差阻力较小,摩擦阻力是主要的。②由物体特征长度决定的雷诺数的大小,雷诺数决定边界层中的流动状态。湍流边界层摩擦阻力较大,但因分离推迟,往往压差阻力较小;层流则相反,摩擦阻力较小,而压差阻力较大。③物体表面的粗糙度,粗糙表面的摩擦阻力较大,但粗糙表面可促进边界层湍化,使分离推迟,从而减小压差阻力。
阻力计算 绕流时阻力F的计算式为:式中Cd为阻力系数;u为来流速度;A为物体在垂直于运动方向上的投影面积;ρ为流体密度。阻力系数Cd的大小取决于物体形状和雷诺数。如液体绕流圆球时的阻力系数Cd与Re的关系曲线(见绕流)。

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寇看复方:[答案] 流体中对物体的阻力分两种种:一是流体粘性带来的粘滞阻力.二是物体周围流体流速差引起的压差阻力. 流体阻力与流体粘性、雷诺数、物体形状尺寸有关.

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寇看复方:[答案] 直管阻力:流体流经直管段时,由于克服流体的粘滞性及与管内壁间的磨擦所产生的阻力.有粘管壁,其壁面的流动速度降为0. 局部阻力:流体流经异形管或管件时,由于流动发生骤然变化引起涡流所产生的能量损失.

牙克石市18379207718: 产生流体阻力的主要原因是什么 -
寇看复方:[答案] 实际流体是有粘性的,流动过程中不同速度的流体之间由于粘性作用会产生动量交换,使速度快是流体变慢,速度慢的变快,而流体流经实体时,由于粘性的作用,贴近实体的流体会滞止,速度为零,从而使周围的流体速度也减小,形成阻力.

牙克石市18379207718: 流体流动为什么着重产生摩擦阻力摩擦阻力以哪几种形式表现出来,其大小在现实生活中有何意义 -
寇看复方:[答案] 流速减缓 压力损失 水头损失 比如用一个扬程10M的水泵 接在弯曲的管道上 是不可能打到10M高度的

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寇看复方: 流体中对物体的阻力分两种种:一是流体粘性带来的粘滞阻力.二是物体周围流体流速差引起的压差阻力. 流体阻力与流体粘性、雷诺数、物体形状尺寸有关.

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