水的粘滞系数表(1-40℃)

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粘滞系数

粘滞系数

水力学教学辅导第1章绪论【教学基本要求】1、明确水力学课程的性质和任务。

2、了解液体的基本特征,理解连续介质和理想液体的概念和在水力学研究中的作用。

3、理解液体5个主要物理性质的特征和度量方法,重点掌握液体的重力特性、惯性、粘滞性,包括牛顿内摩擦定律及其适用条件。

了解什么情况下需要考虑液体的可压缩性和表面张力特性。

4、了解质量力、表面力的定义,理解单位面积表面力(压强、切应力)和单位质量力的物理意义。

5、了解量纲的概念,能正确确定各种物理量的量纲。

【学习重点】1、连续介质和理想液体的概念。

2、液体的基本特征和主要物理性质,特别是液体的粘滞性和牛顿内摩擦定律及其应用条件。

3、作用在液体上的两种力。

【内容提要和学习指导】1.1水力学课程的性质和任务水力学是水利水电工程专业重要的技术基础课,它的任务是研究以水为代表的液体的平衡和机械运动的规律,并依据这些规律来解决工程中的实际问题,为今后学习专业课程和从事专业技术工作打下良好的基础。

1.2 连续介质的概念连续介质是水力学研究中常用的基本概念。

我们在学习普通物理时都知道,世界上一切物质都是由分子构成的。

从微观上而言,组成物体的分子都是离散的,其运动状态是随机的呈不均匀状态。

这给运用高等数学微积分方法来分析讨论液体的运动带来了很大的困难,因为微积分运算的必要条件是连续性。

从宏观上而言,我们所研究的是由液体质点组成的液体的宏观运动。

液体质点是由大量分子组成的在微观上充分大而宏观上是非常小的几何点的液体微团,它呈现的运动是由组成质点的大量分子运动的平均,因而宏观运动是均匀而连续的。

这样我们就可以提出下列假设:即液体所占据的空间是由液体质点连续地无空隙地充满的,组成液体的质点运动的物理量是连续变化的连续函数。

这就是连续介质的概念。

这样水力学研究的液体运动就是连续介质的连续运动,可以运用微积分来分析液体运动和建立运动方程,给水力学研究带来极大的方便。

1.3液体的基本特征自然界的物质有三种基本形式,即气体、液体和固体。

落球法测量液体粘滞系数

落球法测量液体粘滞系数

落球法测量液体粘滞系数 Revised by BETTY on December 25,2020落球法测量液体粘滞系数各种实际液体具有不同程度的粘滞性,当液体流动时,平行于流动方向的各层流体速度都不相同,即存在着相对滑动,于是在各层之间就有摩擦力产生,这一摩擦力称为粘滞力,它的方向平行于接触面,其大小与速度梯度及接触面积成正比,比例系数η称为粘度,它是表征液体粘滞性强弱的重要参数。

液体的粘滞性的测量是非常重要的,例如,现代医学发现,许多心血管疾病都与血液粘度的变化有关,血液粘度的增大会使流入人体器官和组织的血流量减少,血液流速减缓,使人体处于供血和供氧不足的状态,这可能引起多种心脑血管疾病和其他许多身体不适症状。

因此,测量血粘度的大小是检查人体血液健康的重要标志之一。

又如,石油在封闭管道中长距离输送时,其输运特性与粘滞性密切相关,因而在设计管道前,必须测量被输石油的粘度。

测量液体粘度有多种方法,本实验所采用的落球法是一种绝对法测量液体的粘度。

如果一小球在粘滞液体中铅直下落,由于附着于球面的液层与周围其他液层之间存在着相对运动,因此小球受到粘滞阻力,它的大小与小球下落的速度有关。

当小球作匀速运动时,测出小球下落的速度,就可以计算出液体的粘度。

【实验目的】1.学习用激光光电传感器测量时间和物体运动速度的实验方法2.用斯托克斯公式采用落球法测量油的粘滞系数(粘度)3.观测落球法测量液体粘滞系数的实验条件是否满足,必要时进行修正。

【实验原理】1.当金属小球在粘性液体中下落时,它受到三个铅直方向的力:小球的重力ρ(V是小球体积,ρ是液体mg(m为小球质量)、液体作用于小球的浮力gV密度)和粘滞阻力F(其方向与小球运动方向相反)。

如果液体无限深广,在小球下落速度v较小情况下,有=6rvFπη(1)上式称为斯托克斯公式,其中r 是小球的半径;η称为液体的粘度,其单位是s Pa ⋅。

小球开始下落时,由于速度尚小,所以阻力也不大;但随着下落速度的增大,阻力也随之增大。

落球法测定液体不同温度的粘滞系数

落球法测定液体不同温度的粘滞系数

实验三 落球法测定液体不同温度的粘滞系数当液体内各部分之间有相对运动时,接触面之间存在内摩擦力,阻碍液体的相对运动,这种性质称为液体的粘滞性,液体的内摩擦力称为粘滞力。

粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比,比例系数η称为粘滞系数(或粘度)。

对液体粘滞性的研究在流体力学,化学化工,医疗,水利等领域都有广泛的应用,例如在用管道输送液体时要根据输送液体的流量,压力差,输送距离及液体粘滞系数,设计输送管道的口径。

测量液体粘滞系数可用落球法,毛细管法,转筒法等方法,其中落球法适用于测量粘滞系数较大的液体。

粘滞系数的大小取决于液体的性质与温度。

温度升高,粘滞系数将迅速减小。

例如对于蓖麻油,在室温附近温度改变1˚C ,粘滞系数改变约10%。

因此,测定液体在不同温度的粘滞系数有很大的实际意义,欲准确测量液体的粘滞系数,必须精确控制液体温度。

实验目的1、用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘滞系数2、了解PID 温度控制的原理实验原理1、落球法测定液体的粘滞系数在稳定流动的液体中,存在液体之间存在相互作用的粘滞力。

实验证明:若以液层垂直的方向作为x 轴方向,则相邻两个流层之间的内磨擦力f 与所取流层的面积S 及流层间速度的空间变化率d v /d x 的乘积成正比:S d d f xvη= (3-1) 其中η称为液体的滞粘系数,它决定液体的性质和温度。

粘滞性随着温度升高而减小。

如果液体是无限广延的,液体的粘滞性较大,小球的半径很小,且在运动不产生旋涡。

根据斯托克斯定律,小球受到的粘滞力f 为:v r f ⋅⋅⋅=ηπ6 (3-2)式中η称为液体的滞粘系数,r 为小球半径,ν为小球运动的速度。

若小球在无限广延的液体中下落,受到的粘滞力为f ,重力为ρVg ,这里V 为小球的体积,ρ与ρ0分别为小球和液体的密度,g 为重力加速度。

小球开始下降时速度较小,相应的粘滞力也较小小球作加速运动。

随着速度的增加,粘滞力也增加,最后球的重力、浮力及粘滞力三力达到平衡,小球作匀速运动,此时的速度ν0称为收尾速度。

广东工业大学物理实验——液体粘滞系数测定

广东工业大学物理实验——液体粘滞系数测定
式都在特定条件下方才适用(见第一段黑体字部分),通过对实验仪器和实验方法的设计,这些条件大多 数都可以满足或近似满足(结合本实验所用仪器和实验步骤,思考一下哪些条件被满足,是如何做到的), 唯独“无限广延”在实验中是无法实现的。因此,为了准确测出液体的粘滞系数,我们需要进一步对实验进
1
行设计。下面我们将在三个不同的理论层次上探讨测量液体粘滞系数的方法,这三个层次循序渐进,体现 了实验手段和理论手段在物理实验中的作用和特点,同时反映出针对同一个问题如何在实验中层层深入, 不断提高测量结果的准确程度,而这正是物理学实验的魅力所在。
(29-9) 相比会存在偏差(偏大还是偏小?)。
三:高雷诺数修正
不仅液体的边界条件对小球在其中的运动有较大影响,物体在均匀稳定液体中的运动实际上还受到雷
诺数 Re的影响。雷诺数是描述流体运动或物体在均匀稳定液体中运动的一个重要的无量纲参数:
Re
º
r0
×v×r h
(29-10)
其中 r0 是液体密度, v是物体运动速度或流体稳定流速, r是运动物体的线性尺度,对本实验而言即小球 半径,h 是液体的粘滞系数。雷诺数的大小决定了物体在液体中的运动方式,一般当 Re < 1(相当于小尺
f 3vd
(29-1)
式中 d 是小球的直径,v 是小球的速度, 为液体粘滞系数。 就是液体粘滞性的度量,与温度有密切的 关系,对液体来说, 随温度的升高而减少(见附表)。
本实验应用落球法来测量液体的粘滞系数。小球在液体中做自由下落时,受到三个力的作用,三个
力都在竖直方向,它们是重力 rgV 、浮力 r0gV 、粘滞阻力 f。开始下落时小球运动的速度较小,相应的
直状态。 2.用螺旋测微器测量小钢球的直径 d (选不同方向测量 5 次后取平均)。 3.用游标卡尺测量各管子的内直径 D (选不同方向测量 5 次后取平均)。

实验落球法测量液体的粘滞系数

实验落球法测量液体的粘滞系数

实验落球法测量液体的粘滞系数Array专业___________________学号___________________姓名___________________一、预习要点1.如何定义粘滞力(内摩擦力);粘滞系数取决于什么;2.测量液体粘滞系数的方法有哪些,各有什么特点;3.试说明本实验测量粘滞系数方法的原理(画图说明);4.试说明实验采用的斯托克斯定律成立的条件;5.认真观看视频中对于仪器功能的介绍,注意熟悉秒表的读数规范;6.课前请写好预习报告,上课时务必将预习报告和原始数据表格一并带来,否则扣分。

二、实验注意事项1.测量钢球下落时间过程中,在观察小球通过标线时,应使视线与标线保持水平;2.观察小球是否一直沿中心下落,若样品管倾斜,应调节其铅直;3.测量过程中,尽量避免对液体的扰动;用磁铁吸起钢珠时要小心操作,避免打破玻璃量筒,把蓖麻油滴在桌面上;4.实验时手和身体都不要接触到量筒,以保证实验过程油温恒定;5.为保证数据的一致性,选用唯一的小钢球进行实验。

三、原始数据记录表格成绩__________ 教师签字_______________组号________ 同组人姓名____________________方法Ⅰ:测量蓖麻油在不同温度下,小球下落20cm(从5cm至25cm)所用时间,重复测量5次;线水平。

四、数据处理要求1. 计算出不同温度条件下蓖麻油粘滞系数的完整结果表达式;2. 40°C 时蓖麻油粘滞系数的标准值为0.231 Pa·s ,可将40°C 时粘滞系数的测量值与标准值比较计算相对误差(保留二位有效数字),并分析本次实验中引起误差的原因有哪些?五、数据处理参考公式与注意事项(注意:计算步骤写在实验报告纸上;要有数据代入的计算过程,只有公式和结果不得分!)1. ρ = 7.8×103kg/m 3ρ0 = 0.95×103kg/m 3D = 2.0×10-2m d =1×10-3m 2. 方法Ⅰ计算公式:(1)20()(Pa s)18(1 2.4)ii gd t l d D ρρη-=⋅+,注意20cm l =(2)粘滞系数平均值12345(Pa s)ηηηηηη++++=⋅ 粘滞系数不确定度η∆=所以粘滞系数(Pa s)ηηη=±∆⋅;注意测量结果标准表达式的修约参看课本2.4.4节; 3. 方法Ⅱ计算公式:(1)5115i i t t ==∑,tσ=(2)σ=总σ=仪) (3)粘滞系数平均值20()(Pa s)18(1 2.4/)gd tl d D ρρη-=⋅+,注意5cm l =粘滞系数不确定度20()18(1 2.4/)gd l d D ηρρσ-∆=+总所以粘滞系数(Pa s)ηηη=±∆⋅;注意测量结果标准表达式的修约参看课本2.4.4节;4. 相对误差计算公式:00100%Eηηηη-=⨯。

15度水的动力粘滞系数比表格

15度水的动力粘滞系数比表格

15度水的动力粘滞系数比表格1. 了解15度水的动力粘滞系数比表格15度水的动力粘滞系数比表格是用来描述流体内部阻力与剪切应力的关系的重要物理参数之一。

15度水的动力粘滞系数比表格不仅在液体的研究中有着广泛的应用,同时也在工程领域扮演着重要的角色。

动力粘滞系数的理论模型准确地描述了流体内部性质,对于流体的流动特性有着至关重要的作用。

2. 表格的含义和应用15度水的动力粘滞系数比表格是指在15度下的水的动力粘滞系数相对于某个标准液体的数值比对照表。

这个表格通常用来比较不同液体的粘滞特性,进而评估流体的流动性能。

它的应用范围广泛,涉及到地质勘探、油田开发、化工生产等多个领域。

3. 15度水的动力粘滞系数比表格的研究意义研究15度水的动力粘滞系数比表格对于我们理解不同流体性质之间的差异具有重要的指导意义。

通过比较15度水的动力粘滞系数与其他流体的表现,我们可以更准确地了解不同流体的粘滞特性,从而为实际工程应用提供合理的选择依据。

4. 15度水的动力粘滞系数比表格在实际工程中的应用在化工生产中,15度水的动力粘滞系数比表格被广泛用于评估液体的流动性能,以指导实际生产中的管道设计和流体输送。

在石油勘探中,这个表格也被用来评估地下油层内液体的流动特性,为勘探开发提供重要依据。

5. 个人观点和总结15度水的动力粘滞系数比表格是研究流体粘滞性质的重要工具,它的应用范围涵盖了多个领域。

通过对比15度水的动力粘滞系数与其他液体的表现,我们可以更全面地了解流体的特性,从而指导工程实践。

在未来的研究中,我认为可以进一步完善这个表格,丰富比对的液体种类,以更准确地反映流体的真实特性。

通过本文的阐述,希望您对15度水的动力粘滞系数比表格有了更深入的理解,同时对其在实际工程中的应用有了更清晰的认识。

在今后的学习和工作中,您可以根据这个表格来做出更加准确的论断和选择。

感谢您的阅读!15度水的动力粘滞系数比表格是研究流体特性和流动性能的重要工具。

粘度知识以及粘度单位换算表

粘度知识以及粘度单位换算表

粘度知识以及粘度单位换算表标签:粘度斯托克斯粘度计单位换算表农药剂型博客:粘度基础知识:将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层, 各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征.(见图)由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此.液体产生运动阻力.为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力.在单位液层面积上施加的这种力,称为切应力τ(N/m2).切变速率(D) D=d v /d x (S-1)切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基本参数牛顿以图4-1的模式来定义流体的粘度。

两不同平面但平行的流体,拥有相同的面积”A”,相隔距离”dx”,且以不同流速”V1”和”V2”往相同方向流动,牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度,即:τ= ηdv/dx =ηD(牛顿公式)其中η与材料性质有关,我们称为“粘度”。

粘度定义:将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。

牛顿流体:符合牛顿公式的流体。

粘度只与温度有关,与切变速率无关,τ与D为正比关系。

非牛顿流体:不符合牛顿公式τ/D=f(D),以ηa表示一定(τ/D)下的粘度,称表观粘度。

粘度测定有:动力粘度、运动粘度和条件粘度三种测定方法。

(1)动力粘度:ηt是二液体层相距1厘米,其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力,单位为克/里米·秒。

1克/厘米·秒=1泊一般:工业上动力粘度单位用泊来表示。

(2)运动粘度:在温度t℃时,运动粘度用符号γ表示,在国际单位制中,运动粘度单位为斯,即每秒平方米(m2/s),实际测定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即1cst=1mm2/s)。

运动粘度广泛用于测定喷气燃料油、柴油、润滑油等液体石油产品深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的粘度,运动粘度的测定采用逆流法(3)条件粘度:指采用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度,各国通常用的条件粘度有以下三种:①恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。

水力计算基础

水力计算基础

第一篇水力计算基础第一章水流运动形态及液体的物理性质根据以下观点对水流运动形态进行分类:1.根据水流运动要素(如流速、压力等)在时间和空间的变化状态,将水流分成不同的类型。

2.根据水流的内部结构及影响水流形态的内在因素进行分类。

3.根据水流局部发生的特殊水流现象进行分类。

第一节水流运动类型水流流速:一般可分为瞬时流速u、时均流速ū、脉动流速u’及断面平均流速v。

压力:分为瞬时压力、时均压力、脉动压力。

本书中没有特别说明就是指时均值。

一.根据压力在空间的特征进行分类无压流:凡过水断面的周界不全部被固体边界所限制,具有自由表面的水流。

动力主要是重力(促使流动)。

1个工程大气压为10t/m2。

有压流:水流充满封闭的固体边界,没有自由表面的水流。

动力主要是压力(促使流动)。

二.根据水流运动要素随时间变化进行分类恒定流(又称稳定流):流场中每一固定点的水流质点的运动要素(如时均速度、时均压力、密度等)不随时间而改变的水流。

非恒定流(又称非稳定流):流场中每一固定点的水流质点的诸多要素中,至少有一个是随时间而改变的水流运动。

(注:由于非恒定流中运动要素随时间变化,计算时比恒定流要复杂的多,因此当观察到水流运动要素虽然随时间变化,但变化不大,而忽略这种变化又对工程实践的精确度影响不大时,往往按恒定流处理。

)三.根据水流运动要素在空间上的变化进行分类均匀流:各个过水断面中相应点(即位于同一流线上的点)的流速(包括大小和方向)相同的水流。

在恒定流情况下,离进口一段距离的过水断面大小及形状不变的直线管道中的水流。

或离进口一段距离的过水断面大小和水深及表面糙率沿程不变的直线正坡长渠中的水流。

非均匀流:同一流线上的点流速沿程发生变化的水流。

非均匀流有两种,即渐变流和急变流。

渐变流就是一种流线之间近乎平行的水流,它的极限情况便是均匀流。

满足两个条件:1.流线之间的夹角很小2.流线的曲率半径r很大或曲率很小。

渐变流中的过水断面可近似看作平面,动水压强在过水断面上按静水压强分布规律分布。

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