黏性流動

一、什么是粘性流動

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

粘性流動是由于黏性作用，流體質(zhì)點粘附在物體表面上，形成流體不滑移現(xiàn)象（即相對速度為零），因而產(chǎn)生摩擦阻力和能量耗散。同時，當流體流過鈍體時，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，粘性流動內(nèi)部也有內(nèi)摩擦和能量耗散。在高速粘性流動中，這種機械能損失，導致熱量大量產(chǎn)生，而動量交換的同時必然發(fā)生質(zhì)量交換。因此，粘性流動往往同傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象聯(lián)系在一起。

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

二、粘性流動的兩種流動狀態(tài)——層流和湍流

1、層流

層流狀態(tài)的流體作層狀的流動。流體在管內(nèi)低速流動時呈現(xiàn)為層流，其質(zhì)點沿著與管軸平行的方向作平滑直線運動。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。

對于粘性流體的層狀運動，流體微團的軌跡沒有明顯的不規(guī)則脈動。相鄰流體層間只有分子熱運動造成的動量交換。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和物體特征長度L都很小，或流體粘度μ很大的情況中。當Re超過某一臨界雷諾數(shù)Recr時，層流因受擾動開始向不規(guī)則的湍流過渡，同時運動阻力急劇增大。臨界雷諾數(shù)主要取決于流動形式。對于圓管，Recr≈2000，這時特征速度是圓管橫截面上的平均速度，特征長度是圓管內(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)計中，應盡量使邊界層流動保持層流狀態(tài)。

2、湍流

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

紊流的特點包括：

無序性：流體質(zhì)點相互混摻，運動無序，運動要素具有隨機性。

擴散性：除分子擴散外，還有質(zhì)點紊動引起的傳質(zhì)、傳熱和傳遞動量等擴散性能。

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

紊流一般相對“層流”而言。一般用雷諾數(shù)判定。雷諾數(shù)小，意味著流體流動時各質(zhì)點間的粘性力占主要地位，流體各質(zhì)點平行于管路內(nèi)壁有規(guī)則地流動，呈層流流動狀態(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為過渡狀態(tài)。在不同的流動狀態(tài)下，流體的運動規(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特性。

三、粘性流動的運動方程--納維－斯托克斯方程。

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

對于圓管和楔形槽中的液體層流,G.H.L.哈根和J.-L.-M.泊肅葉等已從實驗歸納出它們的規(guī)律，后來證明與精確解符合（見管流）。關(guān)于雷諾數(shù)比 1小得多的繞浸沒物體的蠕動流,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）。對于大雷諾數(shù)情形，L.普朗特建立了有效的邊界層近似理論。湍流是粘性流動中比較困難而又具有重要實際意義的問題。解決有關(guān)湍流的工程技術(shù)問題有混合長和各種模式的半經(jīng)驗理論(見湍流理論)。理論研究方面則發(fā)展了統(tǒng)計理論。在解復雜的粘性流動問題（包括分離流、湍流）中，實驗和用高速電子計算機求數(shù)值解起著重要作用。

四、流動黏性的應用——飛機升力

從數(shù)學上講，沒有黏性的情況下，流場不會產(chǎn)生環(huán)量，場內(nèi)也不能添加奇異點，那么對任何一個物體的表面做Joukowsky變換，得到的一定是對稱的繞流，也就不會有升力了。

真正沒有粘性的流體是不可能憑空產(chǎn)生漩渦的，漩渦的產(chǎn)生只可能來自于流體的粘性。（嚴格來說，壓縮性也會產(chǎn)生漩渦，但目前的討論局限在低速流動，忽略壓縮性）空氣動力學上一般的解釋是，由于機翼后緣是尖的，為滿足流體速度連續(xù)，必須產(chǎn)生漩渦，即所謂“庫塔條件”。問題在于，對于真正的無粘流體而言，后緣處的奇點根本是無解的，因為邊界條件在這里不可能滿足。上下翼面的法向在后緣點不連續(xù)，無粘流動的不可穿透邊界條件就會導致同一點出現(xiàn)了兩個方向的速度。而在物理上，這是絕不可能的。（否則流體到了這一點相當于碰到了兩個方向的指路牌，到底應該往哪里走？）如果不信的話，你拿一個三階以上精度的CFD求解器來算這個問題，就會發(fā)現(xiàn)很可能根本不收斂。

突然發(fā)現(xiàn)一個問題，自己把自己打臉了。即使是對稱的擾流，同樣是需要在流場中加入 奇異點 的。在無粘條件下，流場繞流的前提條件就是有 奇異點。所以真實的情況應該是，理想的無粘流動就無法對固體進行繞流。當然這進一步說明，嚴格的無粘流動是不產(chǎn)生升力的。所以，真正的物理是：由于粘性的存在，后緣處來自上下表面的流體產(chǎn)生了強烈的剪切，從而形成漩渦。這一漩渦才是真正的升力來源。

熔體流動速率

熔體流動速率，即熔融指數(shù)，是在標準化熔融指數(shù)儀中于一定的溫度和壓力下，樹脂熔料通過標準毛細管在一定時間內(nèi)（一般10min）內(nèi)流出的熔料克數(shù)，單位為g/10min...[查看全部]

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一、什么是流動測速

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

在實際操作中，大多采取拍攝后牌照的方法，如果采用拍前牌照的方法，當車輛比較多的時候，可能抓拍不到真正的超速車輛，因為相向正常行駛的車輛容易擋住超速車輛的號牌。

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，或者放置一個隱蔽的測速裝置，抓拍過往的車輛，然后罰款。后來由于群眾意見太大，公安部曾專門下文規(guī)范測速執(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、電子狗與流動測速

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，那么在靠近測速警車的時候，電子狗就會發(fā)出滴滴滴的報警聲，而且越靠近響的越急，自然就會引起你的注意了，也就避免被抓拍了。

這就是電子狗的最有用之處。因為當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速的攝像頭正在盯著你。小編聽一位朋友講過一個他親身經(jīng)歷的事，前年他開車從通遼那邊回來，在快到江橋鎮(zhèn)的一條公路上，一轉(zhuǎn)彎忽然發(fā)現(xiàn)路邊不遠處停了個警車，開過去之后有點不放心，又掉頭回來問車里的交警是不是在測速，交警說沒事，可是回到齊市沒幾天，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探測雷達波信號，只要發(fā)現(xiàn)相應的頻率，就開始提示。

手機上的電子狗軟件無法對付流動測速：

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

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一、相關(guān)概念

1、流動孔隙度

流動孔隙度，也稱為流動孔隙率，是巖石中流體能夠流動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的部分。例如,巖石內(nèi)互相連通的孔隙太小,由于毛細作用和超毛細作用,流體不能全部參與流動,甚至根本不能流動。這種不能流動的孔隙不能算入流動孔隙度。

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的孔隙體積之和與巖樣總體積的比值，以百分數(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，一般認為是沒有開采價值的，除非里面存在有取出的巖芯或巖屑中所沒有看到的斷裂、裂縫及孔穴之類。

3、孔隙度

孔隙度也是以百分數(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。儲集層的總孔隙度越大，說明巖石中孔隙空間越大。從實用出發(fā)，只有那些互相連通的孔隙才有實際意義，因為它們不僅能儲存油氣，而且可以允許油氣在其中滲濾。因此在生產(chǎn)實踐中，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，但植物易漂浮，錨定植物的效果較差；反之，則基質(zhì)較重、較堅實，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中所起的作用不同，分為以下三類。

1、超毛細管孔隙

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

2、毛細管孔隙

孔隙直徑介于500

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