1103032004-胡伟-第一章 流体流动-1.9

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1、第一章流体流动第一章流体流动1.9非牛顿流体的流动1.9.1非牛顿流体的流动特性主讲人：胡伟合肥学院化学与材料工程系121.9.1非牛顿流体的流动特性一、假塑性流体n1dduxduxnb令KduadydyxKdyn1duc表观黏度Kx流性指数dy剪应力稠度指数duxo变为非牛顿黏性方程duxdyduxdy流体的流变图dy34二、胀塑性流体n1dduxduxb令Kadydyduxn1dudyc表观黏度Kxn1dyn1duxo变为非牛顿黏性

2、方程duxdydy流体的流变图561三、宾汉塑性流体三、宾汉塑性流体ddubduKxaKx非牛顿黏性方程00dydycduduxx牛顿黏性方程dydyoduxdy78一、管内层流第一章流体流动1.9非牛顿流体的流动前面在讨论牛顿流体在管内流动时曾经指出，剪应力沿管径方向的分布与流体性质无关，即1.9.1非牛顿流体的流动特性ppsfrrN/m2或Pa2L2L1.9.2幂律流体在管内流动的阻力剪应力压力差压力降910一、管内层流一、管内层流对于非牛顿流体，上式同样适用。对于幂律流体

3、在联立上式并积分得，管内的流动，有pnsfduzrKdun2LdrzKN/m2或Pa1dr0rpnisf温馨提示：durdruzr边界条件z2KL剪应力稠度指数1npnn1n1sfnurnrzn12KLi11122一、管内层流一、管内层流1pnsf或：duzrdr管中最大的流速为2KL11nn1npnn1npsfsfnurnurCmaxizn12KL

4、n12KL1npnn1根据截面平均流速定义，得sfrr,u0,Crnizin12KL111rnpnn1isf1uudA2rudrrnnpnn1n1Azr20z3n12KLisfnAiurnrzn12KLi1314一、管内层流一、管内层流1npnn1n1sfnuzrinr上式中，当n=1(牛顿流体)，速度分布为抛物线，即n12KL1pnn12

5、nsfrurinu2u13n12KLzri故，上式可改写为n1n1uz3n1rnuz3n1rnun11r1iun1ri1516一、管内层流一、管内层流1npnn13n1nun2sf由平均速度公式知，urin故，8K3n12KLnd2n联立，3n1nun2nnn13n1u64K8psf2KL4ndn应当指出书

6、上nn1ri6464此处有误Lu2n2n1n*pdu8Resfd2n3n1K4n17183一、管内层流二、管内湍流n2nn上式中，*du4n1n通过实验关联，幂律流体在光滑管中作湍流流动时的Re8K3n1摩擦系数的经验方程为1n214.0*f0.40.75lgRe1.2非牛顿流体的fn4n广义雷诺数当Re*<2000时，流动为层流。式中f4称为范宁摩擦因子当n=1时，Re*即为牛顿流体情况。19204