流體主要物理性質(zhì)及力學(xué)模型

　　流體主要物理性質(zhì)：

　　能夠?qū)α黧w靜止和機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響的性質(zhì)

　　一、流動(dòng)性

　　二、質(zhì)量、密度

　　三、粘性

　　四、壓縮性與膨脹性

　　流體的主要物理性質(zhì)

　　一. 流體的流動(dòng)性

　　流體具有易流動(dòng)性，不能維持自身形狀，靜止流體幾乎不能承受拉力和剪切力。流體的流動(dòng)性受粘滯性制約。

　　二. 流體的質(zhì)量和密度

　　對(duì)于勻質(zhì)流體，單位體積流體所具有的質(zhì)量為流體的密度。

　　三. 流體的粘滯性

　　1)粘滯性定義：

　　流體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，抵抗剪切變形的能力。

　　(2) 牛頓內(nèi)摩擦定律

　　(3)粘滯系數(shù)

　　例6-1(2005年)已知空氣的密度為 ρ為 1.205kg/m3 , 動(dòng)力粘度(動(dòng)力黏滯系數(shù)) μ為1.83×10-5Pa •s，那么它的運(yùn)動(dòng)粘度(運(yùn)動(dòng)黏滯系數(shù))v 為( )

　　A 2.2 × 10-5 s/ ㎡

　　B 2.2 × 10-5㎡ / s

　　C 15.2 × 10-6s/ ㎡

　　D 15.2 × 10-6㎡ / s

　　答案：D

　　例題(2011年)空氣的粘性系數(shù)μ與水的粘性系數(shù)μ分別隨溫度的降低而( )

　　A 降低、升高

　　B 降低、降低

　　C 升高、降低

　　D 升高、升高

　　解：

　　液體的粘性系數(shù)μ隨溫度的變化規(guī)律與我們?nèi)粘Ｉ�活中粘滯性和流�?dòng)性的概念是一致的，例如：油的溫度降低，流動(dòng)性變差，粘滯性增大;這一特性是大家都了解到生活常識(shí)，由此可以判斷：液體溫度降低粘滯性增大、流動(dòng)性降低;而氣體的粘性特征與液體相反，即使不了解粘滯性的機(jī)理，也可以通過(guò)常識(shí)性知識(shí)去判斷選擇。

　　答案：A

　　流體的主要物理性質(zhì)

　　四. 流體的壓縮性和膨脹性

　　1. 壓縮性

　　液體受壓力作用時(shí)，分子間距減小，流體的宏觀體積減小，這種性質(zhì)稱為壓縮性。

　　體積壓縮系數(shù):

　　每增加單位壓力 ，流體體積的相對(duì)減小率或流體密度的相對(duì)增加率。

　　2. 膨脹性

　　溫度升高，流體的宏觀體積增大，稱為膨脹性。

　　體積膨脹系數(shù)即為：溫度每增加1 ºC ，流體體積的相對(duì)增加率或流體密度的相對(duì)減小率。

　　五. 流體的力學(xué)模型

　　(一)流體的連續(xù)介質(zhì)模型

　　從微觀上看，由于分子永不停息的熱運(yùn)動(dòng)，決定了流體在時(shí)間、空間上都充滿著不均勻性、離散性、隨機(jī)性。

　　流體質(zhì)點(diǎn)(流體微團(tuán))：

　　流體力學(xué)把流體微團(tuán)中所有流體分子的集合稱為流體質(zhì)點(diǎn)，這里的流體微團(tuán)的體積為ΔV，是一種特征體積，流體微團(tuán)包含了成千上萬(wàn)個(gè)流體分子，宏觀上充分小，微觀上充分大

　　流體的連續(xù)介質(zhì)模型：

　　流體力學(xué)將流體質(zhì)點(diǎn)作為最基本的研究單位，流體質(zhì)點(diǎn)之間沒(méi)有空隙，連續(xù)充滿流體所占有的空間，因此將流體運(yùn)動(dòng)作為由無(wú)數(shù)個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)所組成的連續(xù)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，即連續(xù)介質(zhì)模型。

　　(二)理想流體模型

　　實(shí)際流體：指具有粘度的流體，在運(yùn)動(dòng)時(shí)具有抵抗剪切變形的能力，即存在摩擦力，粘性系數(shù) m¹0。

　　理想流體：是指既無(wú)粘性又完全不可壓縮的一種假想流體，即m=0，不能抵抗剪切變形。

　　即理想流體沒(méi)有阻力，沒(méi)有能量損失。

　　題6-2，題6-3

　　理想流體概念-----假設(shè)的無(wú)粘性流體

　　例6-2(2006年)理想流體與實(shí)際流體的主要差別在于( )

　　A 密度

　　B 黏性

　　C 壓縮性

　　D 表面張力

　　解：理想流體為假設(shè)的無(wú)黏性流體

　　答案：B

　　例6-3 (2007年)理想流體的基本特征是( )

　　A 黏性系數(shù)是常數(shù)

　　B 不可壓縮

　　C 無(wú)黏性

　　D 符合牛頓內(nèi)摩擦定律

　　解：理想流體為假設(shè)的無(wú)黏性流體

　　答案：C