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珂勒曦小课堂:气体黏滞力

信息来源:珂勒曦 时间:2019-06-25 08:00:00 浏览次数:-

前面,螺杆真空泵厂家在介绍雷诺数时,涉及到了黏滞力。接下来,我们就一起来了解下气体流动中涉及的黏滞力是什么。

黏滞系数

黏滞指的的是液体、气体以及等离子体内部阻碍其相对流动的一种特性。对于气体,当气体流动状态处于黏滞流状态,此时平行于流体的流动方向,气流会分成流速不同的各层,各气层之间有相对运动。也就是说任何相邻两层的接触面上就有与面平行、与相对流动方向相反的阻力或曳力存在。这种力与固体表面接触面间的摩擦力相似,因此这种力就被称之为黏滞力,或者叫内摩擦力,而这种现象被称为黏滞现象或内摩擦现象。之前所说的雷诺数也就是惯性力与黏滞力的比值。

从分子运动论角度说,内摩擦的本质是分子热运动引起的。当气流处于黏滞流状态时,按照平均自由程(参见《珂勒曦小课堂:气体分子的平均自由程》)的不同,气体流动时分为许多层。这其中会经常发生速度较大层中的分子飞到速度较小的层中去的现象,使分子之间发生碰撞,产生动量交换,动量就由速度较大的层传到速度较小的相邻层。这个动量梯度的变化就决定了层与层之间的作用力,即内摩擦力(黏滞力)。

黏滞性的大小用黏度来表示,全称动力黏度,也叫黏滞系数、内摩擦系数,用η来表示。气体的黏滞系数与分子的质量、密度、平均自由程、平均速度以及温度有关。因此不同的气体,它的黏滞系数各异。另外温度这点上,气体的温度越高,其黏滞系数越大,这与液体的性质不同,液体的黏度随温度的升高而减小。

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