改变流体特性的方法有哪些

❶ 如何证明流体的特性

流面由流线组成，U（向量，流场速度）·n（向量，流面法向量）=0。所以流体不能穿过流面。流管内，流体质量守恒。因此同一时刻，流管不同横截面上，质量流量Qm相等。
流线越密，说明流管的截面积A越小。
v=Qm/（Aρ）。对于不可压缩流体，流线越密集，流速越大。
对可压缩流体则不一定。。。

❷ 流变性的特性概述

流体的粘性不同，施加于流体上的剪切应力与剪切变形率（剪切速率）之间的定量关系也不同。流变学就是研究流体流动过程中剪切应力与剪切速率变化关系的科学。流体的这种剪切应力与剪切速率的变化关系成为流体的流变学特性。
流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动)．接内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦的形式表现出来。所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力，这是流体的一种固有物理属性，称为流体的粘滞性或粘性。牛顿内摩擦定律或牛顿剪切定律对流体的粘性作了理论描述，即流体层之间单位面积的内摩擦力或剪切应力与速度梯度或剪切速率成正比。用公式表示如下：
τ=μ(dvx/dy)= μγ
上式又称为牛顿剪切应力公式，式中的比例系数μ就是代表流体粘滞性的物理量，反映了流体内摩擦力的大小，称为流体的动力粘性系数或粘度。流体的粘度与温度有密切的关系。液体的粘度随着温度升高而下降，而气体的粘度则随着温度的升高而升高。在物理意义上，牛顿剪切应力公式表明有一大类流体，它们的剪切应力与速度梯度呈线性关系。这类流体被称为牛顿流体。另一方面，如果上式的函数关系是非线性的，所描述的流体就被称为非牛顿流体。
为了方便描述非牛顿型流体，人们提出了广义的牛顿剪切应力公式：
τ=η(dvx/dy)= ηγ
系数η同样反映流体的内摩擦特性，常常称为广义的牛顿粘度。对牛顿型流体，η当然就是粘度 ，属于流体的特性参数。对非牛顿型流体，问题就变得复杂起来，η不再是常数，它不仅与流体的物理性质有关，而且还与受到的剪切应力和剪切速率有关，即流体的流动情况要改变其内摩擦特性。人们提出了几个描述非牛顿型流体内摩擦特性的流变方程模型。如Ostwald—dewaele的幂律模型，Ellis模型，Carreau模型，Bingham模型等。其中幂律模型最为常用。幂律模型认为，非牛顿型流体的粘度函数是速度梯度或剪切速率绝对值的一个指数函数，其表达式为:
1. τ=K(dvx/dy)n= Kγ^n
或者
2. η=K(dvx/dy)n= Kγ^(n-1)
式中，K为稠度系数，N·S”/m ； 为流体特性指数，无因次，表示与牛顿流体偏离的程度。
由2式可见：
① 当n=1时，η=K，即K 具有粘度的因次．此时流体为牛顿流体，可用以检查所得结果正
确与否；
② 当η<1时，为假塑性或剪切变稀流体；
③ 当η>l时，为膨胀塑性或剪切增稠流体；
④ 1式从使用观点看，仅有两参数，因此被广泛应用，工业上80%以上的非牛顿流体均可用此模型计算。

❸ 流体有哪些特性

在静止状态下固体的作用面上能够同时承受剪切应力和法向应力。而流体只有在运动状态下才能够同时有法向应力和切向应力的作用，静止状态下其作用面上仅能够承受法向应力，这一应力是压缩应力即静压强。固体在力的作用下发生变形，在弹性极限内变形和作用力之间服从胡克定律，即固体的变形量和作用力的大小成正比。而流体则是角变形速度和剪切应力有关，层流和紊流状态它们之间的关系有所不同，在层流状态下，二者之间服从牛顿内摩擦定律。

❹ 流体力学的研究方法有哪些各有何特点

进行流体力学的研究可以分为现场观测、实验室模拟、理论分析、数值计算四个方面：现场观测现场观测是对自然界固有的流动现象或已有工程的全尺寸流动现象，利用各种仪器进行系统观测，从而总结出流体运动的规律，并借以预测流动现象的演变。过去对天气的观测和预报，基本上就是这样进行的。实验模拟不过现场流动现象的发生往往不能控制，发生条件几乎不可能完全重复出现，影响到对流动现象和规律的研究；现场观测还要花费大量物力、财力和人力。因此，人们建立实验室，使这些现象能在可以控制的条件下出现，以便于观察和研究。同物理学、化学等学科一样，流体力学离不开实验，尤其是对新的流体运动现象的研究。实验能显示运动特点及其主要趋势，有助于形成概念，检验理论的正确性。二百年来流体力学发展史中每一项重大进展都离不开实验。理论分析理论分析是根据流体运动的普遍规律如质量守恒、动量守恒、能量守恒等，利用数学分析的手段，研究流体的运动，解释已知的现象，预测可能发生的结果。理论分析的步骤大致如下：首先是建立“力学模型”，即针对实际流体的力学问题，分析其中的各种矛盾并抓住主要方面，对问题进行简化而建立反映问题本质的“力学模型”。流体力学中最常用的基本模型有：连续介质、牛顿流体、不可压缩流体、理想流体、平面流动等。数值计算其次是针对流体运动的特点，用数学语言将质量守恒、动量守恒、能量守恒等定律表达出来，从而得到连续性方程、动量方程和能量方程。此外，还要加上某些联系流动参量的关系式(例如状态方程)，或者其他方程。这些方程合在一起称为流体力学基本方程组。求出方程组的解后，结合具体流动，解释这些解的物理含义和流动机理。通常还要将这些理论结果同实验结果进行比较，以确定所得解的准确程度和力学模型的适用范围。从基本概念到基本方程的一系列定量研究，都涉及到很深的数学问题，所以流体力学的发展是以数学的发展为前提。反过来，那些经过了实验和工程实践考验过的流体力学理论，又检验和丰富了数学理论，它所提出的一些未解决的难题，也是进行数学研究、发展数学理论的好课题。在流体力学理论中，用简化流体物理性质的方法建立特定的流体的理论模型，用减少自变量和减少未知函数等方法来简化数学问题，在一定的范围是成功的，并解决了许多实际问题。对于一个特定领域，考虑具体的物理性质和运动的具体环境后，抓住主要因素忽略次要因素进行抽象化也同时是简化，建立特定的力学理论模型，便可以克服数学上的困难，进一步深入地研究流体的平衡和运动性质。20世纪50年代开始，在设计携带人造卫星上天的火箭发动机时，配合实验所做的理论研究，正是依靠一维定常流的引入和简化，才能及时得到指导设计的流体力学结论。此外，流体力学中还经常用各种小扰动的简化，使微分方程和边界条件从非线性的变成线性的。声学是流体力学中采用小扰动方法而取得重大成就的最早学科。声学中的所谓小扰动，就是指声音在流体中传播时，流体的状态(压力、密度、流体质点速度)同声音未传到时的差别很小。线性化水波理论、薄机翼理论等虽然由于简化而有些粗略，但都是比较好地采用了小扰动方法的例子。每种合理的简化都有其力学成果，但也总有其局限性。例如，忽略了密度的变化就不能讨论声音的传播；忽略了粘性就不能讨论与它有关的阻力和某些其他效应。掌握合理的简化方法，正确解释简化后得出的规律或结论，全面并充分认识简化模型的适用范围，正确估计它带来的同实际的偏离，正是流体力学理论工作和实验工作的精华。流体力学的基本方程组非常复杂，在考虑粘性作用时更是如此，如果不靠计算机，就只能对比较简单的情形或简化后的欧拉方程或N-S方程进行计算。20世纪30～40年代，对于复杂而又特别重要的流体力学问题，曾组织过人力用几个月甚至几年的时间做数值计算，比如圆锥做超声速飞行时周围的无粘流场就从1943年一直算到1947年。数学的发展，计算机的不断进步，以及流体力学各种计算方法的发明，使许多原来无法用理论分析求解的复杂流体力学问题有了求得数值解的可能性，这又促进了流体力学计算方法的发展，并形成了“计算流体力学”。从20世纪60年代起，在飞行器和其他涉及流体运动的课题中，经常采用电子计算机做数值模拟，这可以和物理实验相辅相成。数值模拟和实验模拟相互配合，使科学技术的研究和工程设计的速度加快，并节省开支。综合方法解决流体力学问题时，现场观测、实验室模拟、理论分析和数值计算几方面是相辅相成的。实验需要理论指导，才能从分散的、表面上无联系的现象和实验数据中得出规律性的结论。反之，理论分析和数值计算也要依靠现场观测和实验室模拟给出物理图案或数据，以建立流动的力学模型和数学模式；最后，还须依靠实验来检验这些模型和模式的完善程度。此外，实际流动往往异常复杂(例如湍流)，理论分析和数值计算会遇到巨大的数学和计算方面的困难，得不到具体结果，只能通过现场观测和实验室模拟进行研究。

❺ 流体粘度是什么意思流体的基本特性什么流体流动的起因是什么（热工基础的）

流体粘度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。

流体的基本特征

1.物质的三态

在地球上，物质存在的主要形式有：固体、液体和气体。

流体和固体的区别:

从力学分析的意义上看，在于它们对外力抵抗的能力不同。

固体：既能承受压力，也能承受拉力与抵抗拉伸变形。

流体：只能承受压力，一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。

液体和气体的区别：

(1)气体易于压缩；而液体难于压缩；

(2)液体有一定的体积，存在一个自由液面；气体能充满任意形状的容器，无一定的体积，不存在自由液面。

液体和气体的共同点：

两者均具有易流动性，即在任何微小切应力作用下都会发生变形或流动，故二者统称为流体。

2.流体质点与流体的连续介质模型

微观：流体是由大量做无规则运动的分子组成的，分子之间存在空隙，但在标准状况下，1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.2×10-7cm。观看录像》

宏观：考虑宏观特性，在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都比分子距离和分子碰撞时间大得多。

（1）流体质点：也称流体微团，是指尺度大小同一切流动空间相比微不足道又含有大量分子，具有一定质量的流体微元。

（2）流体连续介质模型：

连续介质（continuum/continuousmedium）：质点连续地充满所占空间的流体或固体。

连续介质模型（）：把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型：u=u(t,x,y,z)。

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优点：

排除了分子运动的复杂性。

物理量作为时空连续函数，则可以利用连续函数这一数学工具来研究问题。

3.流体的分类

（1）根据流体受压体积缩小的性质，流体可分为：

可压缩流体（compressibleflow）：流体密度随压强变化不能忽略的流体(r&#185;Const)。

不可压缩流体（incompressibleflow）：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体(r=const)。

注：

(a)严格地说，不存在完全不可压缩的流体。

(b)一般情况下的液体都可视为不可压缩流体（发生水击时除外）。

(c)对于气体，当所受压强变化相对较小时，可视为不可压缩流体。

(d)管路中压降较大时，应作为可压缩流体。

（2）根据流体是否具有粘性，可分为：

实际流体：指具有粘度的流体，在运动时具有抵抗剪切变形的能力，即存在摩擦力，粘度m&#185;0。

理想流体：是指忽略粘性（m=0）的流体，在运动时也不能抵抗剪切变形。

❻ 液体的流动状态有几种各自的特点以及判别方法是什么

液体的流动状态有两种，分别是层流和紊流。

层流：是流体流动呈现层状，粘结力起主导作用，液体质点受粘性的约束，流动时能量损失少。

紊流：是流体流动呈现混杂状，惯性力起主导作用，粘结力的制约作用减弱，流动时能量损失大。

液体的流动状态用雷诺系数来判断，当雷诺系数Re＜Rec时流动状态为层流，当雷诺系数Re＞Rec时流动状态为紊流。

流体在管内低速流动时呈现为层流，其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。流体的流速在管中心处最大，其近壁处最小。管内流体的平均流速与最大流速之比等于0.5。

(6)改变流体特性的方法有哪些扩展阅读：

在低雷诺数的情况下，细致地调节细管中红水的流速，当它与主流管内水流速度相近时，可以看到清水中有稳定而清晰的红色水平流线，主流管中各水层互不干扰，是层流的典型例子。

经常遇见的层流现象还有毛细管或多孔介质中的流动、轴承润滑膜中的流动、微小颗粒在粘性流体中运动时引起的流动、液体或气体流经物体表面附近形成的边界层中的流动等。

层流稳定性问题和充分发展的紊流特性问题是紊流理论中重要的内容。层流稳定性问题，层流对外来的各种扰动均具有一定的抑制能力，这种能力称为流动的稳定性。

流体的惯性使扰动扩大，但流体的粘性则抑制扰动，故流动的稳定性随雷诺数的增大而减弱。层流开始转变为紊流的雷诺数称为临界雷诺数。小扰动法是分析流动稳定性的一个重要理论。在多数情况下，壁面剪切流中的扰动逐渐增长，使流动失稳而形成紊流斑，最后形成紊流。

❼ 描述流体运动的有哪些方法各自的特点是什么

层流流体种流状态.流速,流体层流,互混合,称层流,或称片流；逐渐增加流速,流体流线始现波浪状摆,摆频率及振幅随流速增加增加,种流况称渡流；流速增加,流线再清楚辨,流场许漩涡,称湍流,称乱流、扰流或紊流.
种变化用雷诺数量化.雷诺数较,黏滞力流场影响于惯性力,流场流速扰黏滞力衰减,流体流稳定,层流；反,若雷诺数较,惯性力流场影响于黏滞力,流体流较稳定,流速微变化容易发展、增强,形紊乱、规则湍流流场.

❽ 如何根据流体特性选择流量计

流量计是用于测量管道或明渠中流体流量的一种计量仪表，一般以m3/h为单位，分瞬时流量、累计流量。

介质 合适的匹配流量计

导电液体——楔形流量计、靶式流量计、电磁流量计、液体进口涡轮流量计、涡街流量计。

液体含固体颗粒——楔形流量计、进口电磁流量计、进口涡街流量计。

浆料液体——楔形流量计、超声波流量计、电磁流量计。

腐蚀性液体——进口电磁流量计、金属管转子流量计。

大黏度液体——电磁流量计、椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、超声波流量计。

大流量液体——威力巴流量计、插入式流量计、大口径电磁流量计。

微小流量液体——椭圆齿轮流量计、电磁流量计、金属管浮子流量计。

常温液体——涡轮流量计。

天然气、液化石油气——气体超声波流量计、旋进旋涡流量计、气体涡轮流量计。

食品液体——卫生型流量计。

❾ 流体都有哪些特性

流体它具有易流动性，可压缩性，黏性。由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的流体，都有一定的可压缩性，液体可压缩性很小，而气体的可压缩性较大，在流体的形状改变时，流体各层之间也存在一定的运动阻力（即粘滞性）。

当流体的粘滞性和可压缩性很小时，可近似看作是理想流体，它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型。

(9)改变流体特性的方法有哪些扩展阅读：

根据流体粘性的差别，可将流体分为两大类，即理想流体和实际流体。

自然界中存在的流体都具有粘性，统称为粘性流体或实际流体。对于完全没有粘性的流体称为理想流体。这种流体仅是一种假想，实际并不存在。但是，引进理想流体的概念是有实际意义的。因为，粘性的问题十分复杂，影响因素很多，这对研究实际流体的带来很大的困难。

因此，常常先把问题简化为不考虑粘性因素的理想流体，找出规律后再考虑粘性的影响进行修正。这种修正，常常由于理论分析不能完全解决而借助于试验研究的手段。另外，在很多实际问题中粘滞性并不起主要作用。因此，把实际流体在一定条件下，可当作理想流体处理，这样既抓住了主要矛盾又使问题大大地简化。

❿ 流体综合实验中，测管路特性曲线过程中，阀门开度，通过什么措施改变离心泵转速

离心泵的工作点是指离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点，即离心泵在系统的管路工作，泵给出的能量与管路输送液体所消耗的能量相等的点称为离心泵工作点。

离心泵的流量调节

离心泵在指定的管路上工作时，由于生产任务发生变化，出现泵的工作流量与生产要求不相适应；或己选好的离心泵在特定的管路中运转时，所提供的流量不一定符合输送任务的要求。对于这两种情况，都需要对泵进行流量调节，实质上是改变泵的工作点。由于泵的工作点为泵的特性和管路特性所决定，因此改变两种特性曲线之一均可达到调节流量的目的。

1. 改变阀门的开度

2. 改变离心泵出口管路上调节阀门的开度，即可改变管路特性曲线。例如，当阀门关小时，管路的局部阻力加大，管路特性曲线变陡。

4. 2.改变泵的转速

5. 改变泵的转速，实质上是改变泵的特性曲线。泵原来的转速为n，工作点为M，若将泵的转速提高到n1，泵的特性曲线H—Q向上移，工作点由M变至M1，流量由QM加大到QM1；若将泵的转速降至n2，H—Q曲线便向下移，工作点移至M2，流量减少至QM2。这种调节方法能保持管路特性曲线不变。流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低，因此从能量消耗来看是比较合理的。