uu+du
y
实验表明，对于大多数流体，存在
o
T A du dy
引入比例系数μ，则得著名的牛顿内摩擦定律：
T A du dy
TAdu,或 du
dy
dy
T——流体的内摩擦力，N； τ——切应力，N/m2
A——流层间的接触面积，m2
du dy ——速度梯度 ,表示与流速相垂的y方向上速度的变化率，s-1
影响因素 (流体种类，温度，压强)
a. 流体的种类：主要影响因素。一般在相同条件下， 液体的黏度大于气体的粘度。
b. 温度：主要影响因素。当温度升高时，液体的黏度
减小，气体的粘度增大。
c. 压强：对常见流体，如水、气体等，影响不大，一
般可忽略不计。
黏度与工程实际问题：
(1)热交换器，黏度大，流动性差。 (2)轴承中润滑油，温度低，黏度大，摩擦力大，油膜变厚 或厚薄不均，不能形成连续、均匀的油膜，使机组振动加大； 温度高，黏度小，油膜不能正常建立，烧毁轴承。（冷油器 出口油温在45℃，不高于70 ℃。） (3)齿轮传动，齿轮间隙间油膜，齿轮传动，摩擦等。 (4)锅炉点火，燃油的雾化质量。 (5)黏性是流体能量损失的根源。 (6)50OC,运动黏度的平均数值表示油品的牌号。 20＃，ν＝18～22m2/s 30＃, ν＝28～32m2/s.
ρ1、p1、T1——气体状态变化前的密度、绝对压力、热力学温度；
ρ2、p2、T2——气体状态变化后的密度、绝对压力、热力学温度；
二、 流体的膨胀性与压缩性
压缩性：流体的体积随压力增加而缩小的性质。 膨胀性：流体的体积随温度增加而增大的性质。 （一）液体的压缩性与膨胀性
液体压缩性的大小用压缩率性系数β来表示,它表示当温度不变时,单位压力 增加引起流体体积的相对缩小量,单位为1/Pa。
名称 蒸馏水 汽油
重油 润滑油 水银 空气
温度
℃
密度 Kg/m3
4
15-20
15
15
0
0
1000 700-750 900-950 890-920 13600 1.293
2、温度和压力 液体的密度随温度和压力变化很小。见表1-2、1-3

气体的密度随温度和压力变化关系，遵循理想气体状态方程
2
1
p 2T1 p1T2
牛顿流体和非牛顿流体 1.牛顿流体
符合牛顿内摩擦定律的流体 如水、空气、汽油和水银等
2.非牛顿流体
不符合牛顿内摩擦定律的流体 如泥浆、血浆、新拌水泥砂浆、 新拌混凝土等。
B C A
D
实际流体与理想流体
实际流体：实际中存在的黏性流体。 理想流体：假想的没有黏性的流体。
热力发电厂中正常运行状态下的汽、水、油、风、烟等管道 中的流体（除水击），都可看作不可压缩流体
热力发电厂中气体，当气体流速不高（约<70m/s),温度、压 力变化不大时，密度变化不大。——不可压缩流体。 锅炉风、烟管道中，空气、烟气的流速大约在10-20m/s。
热力发电厂中流体，当温度、压力变化较大时，如高温高压 锅炉中的水、启动和停止时；研究管道中的水击问题，—— 可压缩流体。
三、 流体的黏性
黏性的定义：流体运动时，流体层与层之间产生内摩擦力的特性。 流体内摩擦阻止流体变形。 黏性是流体的固有属性，是产生流动阻力损失的根本原因。
•黏性产生的内因： （1）流层间分子的引力——液体主要影响因素 （2）流层间分子的掺混，动量交换——气体主要影响因素
牛顿内摩擦定律
h
dy
y
U
UF
1V p V1
※压缩系数的倒数为体积弹性系数
液体膨胀性的大小用膨胀系数α来表示,它表示当压力不变时,单位温度升高 引起流体体积的相对增加量,单位为1/℃（1/k）。
1V T V1
α ↑ >β ↑
注意： （1）高温高压下，给水和炉水的密度比常温常压下小。体积 增加。 （2）启停炉时，控制温度、压力变化率——控制热应力 （3）启动前锅炉上水到最低可见水位（正常水位下100mm）
§1-2 流体的物理性质 一、密度和比体积
（一）密度 定义：3
对于均质流体：
m V
对于非均质流体：
= lim m
V 0 V
重度 g
N/m3
（二）比体积 定义：单位质量的流体所占有的体积。m3/kg
vV m
密度与比体积互为倒数关系，即
1 v
（三）影响流体密度的因素
1、流体的种类
几种常见流体的密度
（二）气体的压缩性与膨胀性
p1V1 p2V2
T1
T2
（三）可压缩流体和不可压缩流体
不可压缩流体：当压力和温度变化时，体积变化不大，密度视为 常数的流体。
在一般情况下，液体可视为不可压缩流体；对气体而言，流 速不高（小于70m/s）、温度变化不大的气流亦可可视为不 可压缩流体。
电厂中可压缩流体与不可压缩流体的区分
η——动力黏度 ，表示流体种类和温度影响的比例常数，Pa.s
d tgd dudt
dy
d du dt dy
y
U
UF
(u+du)dt
a
b
a’
b’
uu+du
dy
d
dy
h
y
c
d
c’
d’
o
udt
黏性系数
a. 动力黏度η：SI单位为N·s/m2或pa·s。
b. 运动黏度ν：SI单位为m2/s。其计算式：＝η /