任何流體都有粘性。當(dāng)流體以任何流速在管道中流動(dòng)時(shí),靠近管道中心的流層流速快,靠近管道壁的流層流速慢,相鄰兩流層之間的接觸面上便產(chǎn)生粘性阻力(內(nèi)摩擦力),以阻止其相對(duì)運(yùn)動(dòng),流體具有的這一性質(zhì),稱為流體的粘性。根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦力定律,流體分層間的內(nèi)摩擦力為:
F =μSdv/dy (2-5)
式中 F ——內(nèi)摩擦力,N;
μ——動(dòng)力粘性系數(shù),Pa·s;
S——流層之間的接觸面積,m2;
dv/dy ——垂直于流動(dòng)方向上的速度梯度,s-1。
由上式可以看出,當(dāng)流體不流動(dòng)或分層間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),dv/dy =0,則F =0。需要說(shuō)明的是,不論流體是否流動(dòng),流體具有粘性的性質(zhì)是不變的。
在礦井通風(fēng)中,除了用動(dòng)力粘性系數(shù)μ表示空氣粘性大小外,還常用運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν(m2/s)來(lái)表示,與動(dòng)力粘性系數(shù)的關(guān)系為:
V=U/P
式中 ρ——空氣的密度,kg/m3。
流體的粘性隨溫度和壓力的變化而變化。對(duì)空氣而言,粘性系數(shù)隨溫度的升高而增大,壓力對(duì)粘性系數(shù)的影響可以忽略。當(dāng)溫度為20℃,壓力為0.1MPa時(shí),空氣的動(dòng)力粘性系數(shù)μ=1.808×10-5 Pa·s;運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν=1.501×10-5 m2/s。
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