环境流体力学 课件 第四章第三节简单流体的测粘流动_第1页
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4.3简单流体的测粘流动测粘流动（曲线流动实例）测粘流动是n≥3时，R-E张量的流动：物质点承受常剪切率的简单剪切变形(1)通过圆管的流动：讨论沿圆管轴向的轴对称定常流动poiseuille流体的流动特性如图所示，流体沿半径为R的长圆管流动，取柱坐标，z轴与管轴重合剪切率4.3简单流体的测粘流动(1)通过圆管的流动：讨论沿圆管轴向的轴对称定常流动poiseuille流体的流动特性其中是流体作用于管壁上剪应力。4.3简单流体的测粘流动(1)通过圆管的流动：讨论沿圆管轴向的轴对称定常流动poiseuille流体的流动特性实验测定流量Q（因此确定）和压力梯度（因此确定）后，剪切率k可以确定。知道了剪切率，粘度函数从上面的结果看到，流量Q仅由粘度函数所确定，而不受法向应力差影响。但是，若管截面不是圆的，由于第二法向应力差的作用可能引起二次流动。不过通常二次流动较弱，对流量的影响比较小。另外，相对变化曲线的形状不依赖于R，这使得我们可以模拟放大实验数据。4.3简单流体的测粘流动牛顿流体4.3简单流体的测粘流动在管出口处进行适当的测量可以确定法向应力差，改写运动方程组为：管出口处z=l：根据对称性知，在r=0处剪切率为零：

是以管壁处的剪切率求得的第二法向应力差值：4.3简单流体的测粘流动设是流体弹性引起的总推力减少量，4.3简单流体的测粘流动其中是以管壁处的剪切率求得的第一法向应力差值。为了确定和，需要预先知道，直接测量p(0,l)是不可能的。pLw可以用外插法插到z=l确定。TL用直接测量出流作用于接受器的力或间接测量出流对管的反作用来确定。在聚合物稀溶液的流动中，特别是Re数相当高的情形，通常设pLw和p(0,l)等于零(即大气压)的假设不适用。4.3简单流体的测粘流动对以下流体进行分析。幂率流体:的本构关系及流量。Herschell-Bulkley流体，本构方程，

Bingham流体，本构方程

Casson流体

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