黏性流動(dòng)

一、什么是粘性流動(dòng)

粘性流動(dòng)也叫黏性流動(dòng)，是指具有黏性的實(shí)際流體，也就是黏性流體的運(yùn)動(dòng)。粘性流動(dòng)是自然界和工程技術(shù)中普遍存在的流動(dòng)過(guò)程。例如,近地面和水面的大氣邊界層中的空氣流動(dòng),空氣繞過(guò)飛機(jī)、汽車和地面建筑物的流動(dòng)，水繞橋墩、船舶和近海結(jié)構(gòu)物的流動(dòng)，流體在管道和渦輪機(jī)械中的流動(dòng)，機(jī)器軸承中潤(rùn)滑液的流動(dòng)，人體血管中的血液流動(dòng)等都是粘性流動(dòng)。

粘性流動(dòng)是由于黏性作用，流體質(zhì)點(diǎn)粘附在物體表面上，形成流體不滑移現(xiàn)象（即相對(duì)速度為零），因而產(chǎn)生摩擦阻力和能量耗散。同時(shí)，當(dāng)流體流過(guò)鈍體時(shí)，物體后部表面附近的流體受到阻滯、減速，并從表面分離，從而形成低壓旋渦區(qū)（即尾流）和壓差阻力。此外，粘性流動(dòng)內(nèi)部也有內(nèi)摩擦和能量耗散。在高速粘性流動(dòng)中，這種機(jī)械能損失，導(dǎo)致熱量大量產(chǎn)生，而動(dòng)量交換的同時(shí)必然發(fā)生質(zhì)量交換。因此，粘性流動(dòng)往往同傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象聯(lián)系在一起。

流體在外力作用下流動(dòng)或有流動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，流體內(nèi)分子間的的內(nèi)聚力要阻止液體分子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象稱為流體的粘性，也是黏性流動(dòng)的本質(zhì)。

二、粘性流動(dòng)的兩種流動(dòng)狀態(tài)——層流和湍流

1、層流

層流狀態(tài)的流體作層狀的流動(dòng)。流體在管內(nèi)低速流動(dòng)時(shí)呈現(xiàn)為層流，其質(zhì)點(diǎn)沿著與管軸平行的方向作平滑直線運(yùn)動(dòng)。流體的流速在管中心處最大，其近壁處最小。管內(nèi)流體的平均流速與最大流速之比等于0.5。

對(duì)于粘性流體的層狀運(yùn)動(dòng)，流體微團(tuán)的軌跡沒(méi)有明顯的不規(guī)則脈動(dòng)。相鄰流體層間只有分子熱運(yùn)動(dòng)造成的動(dòng)量交換。層流只出現(xiàn)在雷諾數(shù)Re（Re=ρUL/μ)較小的情況中，即流體密度ρ、特征速度U和物體特征長(zhǎng)度L都很小，或流體粘度μ很大的情況中。當(dāng)Re超過(guò)某一臨界雷諾數(shù)Recr時(shí)，層流因受擾動(dòng)開始向不規(guī)則的湍流過(guò)渡，同時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力急劇增大。臨界雷諾數(shù)主要取決于流動(dòng)形式。對(duì)于圓管，Recr≈2000，這時(shí)特征速度是圓管橫截面上的平均速度，特征長(zhǎng)度是圓管內(nèi)徑。層流一般比湍流的摩擦阻力小，因而在飛行器或船舶設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量使邊界層流動(dòng)保持層流狀態(tài)。

2、湍流

湍流又稱紊流，當(dāng)流速增加到很大時(shí)，流線不再清楚可辨，流場(chǎng)中有許多小漩渦，稱為湍流，又稱為亂流、擾流或紊流。

紊流的特點(diǎn)包括：

無(wú)序性：流體質(zhì)點(diǎn)相互混摻，運(yùn)動(dòng)無(wú)序，運(yùn)動(dòng)要素具有隨機(jī)性。

擴(kuò)散性：除分子擴(kuò)散外，還有質(zhì)點(diǎn)紊動(dòng)引起的傳質(zhì)、傳熱和傳遞動(dòng)量等擴(kuò)散性能。

耗能性：除了粘性耗能外，還有更主要的由于紊動(dòng)產(chǎn)生附加切應(yīng)力引起的耗能。

紊流一般相對(duì)“層流”而言。一般用雷諾數(shù)判定。雷諾數(shù)小，意味著流體流動(dòng)時(shí)各質(zhì)點(diǎn)間的粘性力占主要地位，流體各質(zhì)點(diǎn)平行于管路內(nèi)壁有規(guī)則地流動(dòng)，呈層流流動(dòng)狀態(tài)。雷諾數(shù)大，意味著慣性力占主要地位，流體呈紊流流動(dòng)狀態(tài)，一般管道雷諾數(shù)Re 2100為層流狀態(tài)，Re 4000為紊流狀態(tài)，Re=2100～4000為過(guò)渡狀態(tài)。在不同的流動(dòng)狀態(tài)下，流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。流速的分布等都是不同的，因而管道內(nèi)流體的平均流速與最大流速的比值也是不同的。因此雷諾數(shù)的大小決定了粘性流體的流動(dòng)特性。

三、粘性流動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程--納維－斯托克斯方程。

描述粘性不可壓縮流體動(dòng)量守恒的運(yùn)動(dòng)方程。簡(jiǎn)稱N-S方程。粘性流體的運(yùn)動(dòng)方程首先由Navier在1827年提出，只考慮了不可壓縮流體的流動(dòng)。Poisson在1831年提出可壓縮流體的運(yùn)動(dòng)方程。Saint-Venant在1845年，Stokes在1845年獨(dú)立提出粘性系數(shù)為一常數(shù)的形式，現(xiàn)在都稱為Navier-Stokes方程，簡(jiǎn)稱N-S方程。在直角坐標(biāo)系中，其矢量形式為= -?p+ρF+μΔv。

對(duì)于圓管和楔形槽中的液體層流,G.H.L.哈根和J.-L.-M.泊肅葉等已從實(shí)驗(yàn)歸納出它們的規(guī)律，后來(lái)證明與精確解符合（見管流）。關(guān)于雷諾數(shù)比 1小得多的繞浸沒(méi)物體的蠕動(dòng)流,G.G.斯托克斯等求得一些近似解,包括著名的斯托克斯圓球阻力公式，即阻力同速度成正比（見斯托克斯流動(dòng)）。對(duì)于大雷諾數(shù)情形，L.普朗特建立了有效的邊界層近似理論。湍流是粘性流動(dòng)中比較困難而又具有重要實(shí)際意義的問(wèn)題。解決有關(guān)湍流的工程技術(shù)問(wèn)題有混合長(zhǎng)和各種模式的半經(jīng)驗(yàn)理論(見湍流理論)。理論研究方面則發(fā)展了統(tǒng)計(jì)理論。在解復(fù)雜的粘性流動(dòng)問(wèn)題（包括分離流、湍流）中，實(shí)驗(yàn)和用高速電子計(jì)算機(jī)求數(shù)值解起著重要作用。

四、流動(dòng)黏性的應(yīng)用——飛機(jī)升力

從數(shù)學(xué)上講，沒(méi)有黏性的情況下，流場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生環(huán)量，場(chǎng)內(nèi)也不能添加奇異點(diǎn)，那么對(duì)任何一個(gè)物體的表面做Joukowsky變換，得到的一定是對(duì)稱的繞流，也就不會(huì)有升力了。

真正沒(méi)有粘性的流體是不可能憑空產(chǎn)生漩渦的，漩渦的產(chǎn)生只可能來(lái)自于流體的粘性。（嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，壓縮性也會(huì)產(chǎn)生漩渦，但目前的討論局限在低速流動(dòng)，忽略壓縮性）空氣動(dòng)力學(xué)上一般的解釋是，由于機(jī)翼后緣是尖的，為滿足流體速度連續(xù)，必須產(chǎn)生漩渦，即所謂“庫(kù)塔條件”。問(wèn)題在于，對(duì)于真正的無(wú)粘流體而言，后緣處的奇點(diǎn)根本是無(wú)解的，因?yàn)檫吔鐥l件在這里不可能滿足。上下翼面的法向在后緣點(diǎn)不連續(xù)，無(wú)粘流動(dòng)的不可穿透邊界條件就會(huì)導(dǎo)致同一點(diǎn)出現(xiàn)了兩個(gè)方向的速度。而在物理上，這是絕不可能的。（否則流體到了這一點(diǎn)相當(dāng)于碰到了兩個(gè)方向的指路牌，到底應(yīng)該往哪里走？）如果不信的話，你拿一個(gè)三階以上精度的CFD求解器來(lái)算這個(gè)問(wèn)題，就會(huì)發(fā)現(xiàn)很可能根本不收斂。

突然發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，自己把自己打臉了。即使是對(duì)稱的擾流，同樣是需要在流場(chǎng)中加入 奇異點(diǎn) 的。在無(wú)粘條件下，流場(chǎng)繞流的前提條件就是有 奇異點(diǎn)。所以真實(shí)的情況應(yīng)該是，理想的無(wú)粘流動(dòng)就無(wú)法對(duì)固體進(jìn)行繞流。當(dāng)然這進(jìn)一步說(shuō)明，嚴(yán)格的無(wú)粘流動(dòng)是不產(chǎn)生升力的。所以，真正的物理是：由于粘性的存在，后緣處來(lái)自上下表面的流體產(chǎn)生了強(qiáng)烈的剪切，從而形成漩渦。這一漩渦才是真正的升力來(lái)源。

熔體流動(dòng)速率

熔體流動(dòng)速率，即熔融指數(shù)，是在標(biāo)準(zhǔn)化熔融指數(shù)儀中于一定的溫度和壓力下，樹脂熔料通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管在一定時(shí)間內(nèi)（一般10min）內(nèi)流出的熔料克數(shù)，單位為g/10min...[查看全部]

雷達(dá)流動(dòng)測(cè)速電子狗選擇 ： 黏性流動(dòng)_粘性流動(dòng)的本質(zhì)原因及描述方法流動(dòng)孔隙度是什么_巖石孔隙結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)集層水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法_水泥膠砂流動(dòng)度多少為好水泥凈漿流動(dòng)度是什么_水泥凈漿流動(dòng)度測(cè)試方法熔體流動(dòng)速率測(cè)定_熔體流動(dòng)速率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

一、什么是流動(dòng)測(cè)速

流動(dòng)測(cè)速，是一種測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)速度的方式，一般指一種交通方面測(cè)量車速的方法。路邊停的測(cè)速車使用的可移動(dòng)雷達(dá)測(cè)速儀，可以自由調(diào)解方向，可以從不同的方向?qū)Τ佘囕v進(jìn)行拍攝。也就是說(shuō)，雷達(dá)流動(dòng)測(cè)速既可以拍后牌照也可以拍前牌照，具體的區(qū)別只不過(guò)測(cè)速車停放的位置和測(cè)速儀的方向不同。

在實(shí)際操作中，大多采取拍攝后牌照的方法，如果采用拍前牌照的方法，當(dāng)車輛比較多的時(shí)候，可能抓拍不到真正的超速車輛，因?yàn)橄嘞蛘Ｐ旭偟能囕v容易擋住超速車輛的號(hào)牌。

由于“你懂的”一些原因，前些年很多地方的交警都流行“偷拍”，在路邊停一輛警車，或者放置一個(gè)隱蔽的測(cè)速裝置，抓拍過(guò)往的車輛，然后罰款。后來(lái)由于群眾意見太大，公安部曾專門下文規(guī)范測(cè)速執(zhí)法行為，現(xiàn)在這種偷拍的比以前少多了，但是即便這樣，仍然有不少人被抓拍。因此出門帶上電子狗很有必要

二、電子狗與流動(dòng)測(cè)速

1、電子狗作用

電子狗有什么作用呢，如果您的車上帶有電子狗，那么在靠近測(cè)速警車的時(shí)候，電子狗就會(huì)發(fā)出滴滴滴的報(bào)警聲，而且越靠近響的越急，自然就會(huì)引起你的注意了，也就避免被抓拍了。

這就是電子狗的最有用之處。因?yàn)楫?dāng)您開車走在一條不太熟悉的路上，你根本不知道前面是否有測(cè)速的攝像頭正在盯著你。小編聽一位朋友講過(guò)一個(gè)他親身經(jīng)歷的事，前年他開車從通遼那邊回來(lái)，在快到江橋鎮(zhèn)的一條公路上，一轉(zhuǎn)彎忽然發(fā)現(xiàn)路邊不遠(yuǎn)處停了個(gè)警車，開過(guò)去之后有點(diǎn)不放心，又掉頭回來(lái)問(wèn)車?yán)锏慕痪遣皇窃跍y(cè)速，交警說(shuō)沒(méi)事，可是回到齊市沒(méi)幾天，就收到了超速罰款2000元的短信。

2、電子狗軟件分類

電子狗按照原理可以分成兩類：一類是軟件狗，就是靠GPS來(lái)提示的，需要經(jīng)常更新數(shù)據(jù)；另一類是純硬件狗，依靠里面的電子元件來(lái)探測(cè)雷達(dá)波信號(hào)，只要發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的頻率，就開始提示。

手機(jī)上的電子狗軟件無(wú)法對(duì)付流動(dòng)測(cè)速：

現(xiàn)在手機(jī)上都有高德地圖或百度地圖，里面也帶有電子狗功能，但是這個(gè)電子狗只能提示那些已經(jīng)存在的固定測(cè)速桿

... 查看全文
流動(dòng)孔隙度 ： 黏性流動(dòng)_粘性流動(dòng)的本質(zhì)原因及描述方法什么是流動(dòng)測(cè)速_流動(dòng)測(cè)速電子狗如何選擇水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法_水泥膠砂流動(dòng)度多少為好水泥凈漿流動(dòng)度是什么_水泥凈漿流動(dòng)度測(cè)試方法熔體流動(dòng)速率測(cè)定_熔體流動(dòng)速率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

一、相關(guān)概念

1、流動(dòng)孔隙度

流動(dòng)孔隙度，也稱為流動(dòng)孔隙率，是巖石中流體能夠流動(dòng)部分的孔隙體積與巖石總體積的比值，通常用用百分比表示表示。流動(dòng)孔隙度與有效孔隙度不同,巖石中互相連通的有效孔隙并不一定都是流體能夠流動(dòng)的部分。例如,巖石內(nèi)互相連通的孔隙太小,由于毛細(xì)作用和超毛細(xì)作用,流體不能全部參與流動(dòng),甚至根本不能流動(dòng)。這種不能流動(dòng)的孔隙不能算入流動(dòng)孔隙度。

2、有效孔隙度

有效孔隙度是指那些互相連通的，在一般壓力條件下，允許流體在其中流動(dòng)的孔隙體積之和與巖樣總體積的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。顯然，同一巖石有效孔隙度小于其總孔隙度。

例如，在一般情況下，有效孔隙度要比總孔隙度少5~10%。 多數(shù)油貯的孔隙度，變化在5~30%之間，最普通的是10~20%范圍之內(nèi)?？紫抖炔坏?%的油貯，一般認(rèn)為是沒(méi)有開采價(jià)值的，除非里面存在有取出的巖芯或巖屑中所沒(méi)有看到的斷裂、裂縫及孔穴之類。

3、孔隙度

孔隙度也是以百分?jǐn)?shù)表示的，它是指巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣體積的比值，也就是指基質(zhì)中通氣孔隙與持水孔隙的總和，也稱為該巖石的總孔隙度。儲(chǔ)集層的總孔隙度越大，說(shuō)明巖石中孔隙空間越大。從實(shí)用出發(fā)，只有那些互相連通的孔隙才有實(shí)際意義，因?yàn)樗鼈儾粌H能儲(chǔ)存油氣，而且可以允許油氣在其中滲濾。因此在生產(chǎn)實(shí)踐中，提出看了有效孔隙度的概念。

孔隙度反映了基質(zhì)的孔隙狀況，總孔隙度大（如巖棉、蛭石的總孔隙度都在95%以上），說(shuō)明基質(zhì)較輕、較疏松，容納空氣和水的量大，有利于根系生長(zhǎng)，但植物易漂浮，錨定植物的效果較差；反之，則基質(zhì)較重、較堅(jiān)實(shí)，水分和空氣的容納量小，不利于根系伸展，需增加供液次數(shù)。

二、流動(dòng)孔隙度大小

巖石的孔隙類型可根據(jù)孔隙大小和在滲流當(dāng)中所起的作用不同，分為以下三類。

1、超毛細(xì)管孔隙

孔隙直徑大于500μm，裂縫寬度大于250μm，由于這部分孔隙毛細(xì)管力幾乎趨于零，流體可在其中自動(dòng)流動(dòng)。

2、毛細(xì)管孔隙

孔隙直徑介于500

... 查看全文