Question

流体阻力产生的根本原因

Answer 1

流体阻力产生的根本原因如下：

流动阻力所有黏性流体在运动时，与产生相对运动的物体间都有动量传递。即产生阻碍流动的反作用力。摩擦力主要发生在管壁，沿径向的流体的速度不同，流体间会拦宽搏产生摩擦阻力。除了摩擦阻力外，压差阻力也是一类流动阻力，它是在流动方向上存在不同的压力而发生的。

在流动通道上若存在局部障碍物（如阀门、管件）或截面积巧首突然扩大与收缩，引起流速的变化，流体的动能转化为静压，产生了压差，即使以后恢复到原来的流速，但在流速变化时会产生涡流，故而增大了阻力。这类压差阻力工程上又称为局部阻力。

流体流动阻力：流体在管路系统中的流动可以分为在均匀直管中的流动，产生以表面摩擦为主的沿程阻力；在各种管件象阀门、弯管、设备进出简祥口等中的流 动，由于流道变向、截面积变化、流道分叉汇合等 产生以逆压差或涡流为主的局部阻力。

以流体绕过某物体的流动为例，两种阻力的相对大小取决于下列三个因素：

①物体的形状，如果物体是球那样的钝体，边界层分离较早，压差阻力是主要的。对于流线型物体，边界层不分离或分离较迟，则压差阻力较小，摩擦阻力是主要的。

②由物体特征长度决定的雷诺数的大小，雷诺数决定边界层中的流动状态。湍流边界层摩擦阻力较大，但因分离推迟，往往压差阻力较小；层流则相反，摩擦阻力较小，而压差阻力较大。

③物体表面的粗糙度，粗糙表面的摩擦阻力较大，但粗糙表面可促进边界层湍化，使分离推迟，从而减小压差阻力。