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第三章小结主要概念：流体流体的粘滞性内摩擦定律牛顿流体非牛顿流体福劳德数急流缓流雷诺数层流紊流第31页，共50页，星期日，2025年，2月5日第三章小结

流体的分类一、据粘滞性（内摩擦力）划分：1、牛顿流体（如牵引流）2、非牛顿流体，包括：（1）宾汉流体（如重力流）（2）假塑性流体（3）膨胀性流体二、据边界条件和流动强度划分：1、管道流2、明渠流（据福劳德数）划分：（1）急流（2）缓流（3）临界流三、据流动状态（据雷诺数）划分：1、层流2、紊流第32页，共50页，星期日，2025年，2月5日《第三章沉积学相关的

流体力学基本原理》结束谢谢大家第33页，共50页，星期日，2025年，2月5日第三章 沉积学相关的流体力学基本原理一、概述二、流体的粘滞性和内摩擦定律三、急流、缓流和福劳德数四、层流、紊流与雷诺数五、悬浮载荷和旋涡紊动作用六、空气的几个流体力学问题第34页，共50页，星期日，2025年，2月5日关于管道直径与水力半径的换算（1）水在管道或明渠中流动时，垂直流动方向的流水横断面称作过水断面(A)。如流速不变，过水断面愈大，流量也就愈大(即过水能力愈大)，否则相反。过水断面与固体边界接触的线段长度称为湿周(X)，充满水的管道其湿周为圆周，河流的湿周为河底宽度和两则壁面高度之和。当管道和河流的过水断面相等时，二者的湿周可不同。湿周愈大，阻力愈大，在其它条件相同时，过水能力就愈低，否则相反。过水断面和湿周都反映了过水能力，在水力学中用水力半径(R)表示过水能力，即：R=A/X水力半径愈大，过水能力愈大，反之则小。水力半径在明渠流中不等于水深。第35页，共50页，星期日，2025年，2月5日第1页，共50页，星期日，2025年，2月5日第三章 沉积学相关的流体力学基本原理一、概述二、流体的粘滞性和内摩擦定律三、急流、缓流和福劳德数四、层流、紊流与雷诺数五、悬浮载荷和旋涡紊动作用六、空气的几个流体力学问题第2页，共50页，星期日，2025年，2月5日一、概述沉积学中沉积机理的研究与流体力学的关系极为密切。流动的物质为流体。从力学的性质讲，流体是一种受任何微剪切力都能连续变形的物质。流体具有容易变形(流动)的特征，这就是流体的流动性。与沉积作用有关的流体：水、空气。流体力学：研究流体在静止和运动时的力学规律，研究流体与其它物体(在沉积学中主要是碎屑沉积物)之间的相互作用。研究内容包括两个方面：1、流体的类型与性质2、流体所受的力第3页，共50页，星期日，2025年，2月5日一、概述流体所受的力有：惯性力、万有引力、重力、粘滞力、弹性力、表面张力等。流体力学亦是以牛顿运动三定律为基础的。即流体的运动主要是受机械运动的定律所制约。机械运动的矛盾是作用力和反作用力的相互作用。在流体运动中重力、粘滞力、弹性力和表面张力都是可以改变流体原有状态的作用力，唯有惯性力是维持流体原有运动状态的反作用力。因此，简单地说，流体运动就是惯性力(反作用力)与其它作用力(重力、粘滞力、弹性力、表面张力)的相互作用的结果。作用力和反作用力相等时使流体保持平衡。第4页，共50页，星期日，2025年，2月5日第三章 沉积学相关的流体力学基本原理一、概述二、流体的粘滞性和内摩擦定律三、急流、缓流和福劳德数四、层流、紊流与雷诺数五、悬浮载荷和旋涡紊动作用六、空气的几个流体力学问题第5页，共50页，星期日，2025年，2月5日二、流体的粘滞性和内摩擦定律（一）粘滞性的概念动板实验：设有两块平行的平板，其间充满静止流体。当下板固定不动，上板以匀速平行下板运动时，两板之间的流体便处于不同速度的运动状态，即：附着在动板下面的流体层的运动速度与动板的速度相等，愈往下速度愈小，直到附着在定板上的流体层的速度为零(线性速度分布规律如右图)。实验说明：每一运动速度较慢的流体层，都是在运动速度较快的流体层带动下才发生运动的。同时，运动较快