《流体力学》PPT课件

《《流体力学》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章流体力学1.2理想流体的定常流动1.1流体静力学(自学)1.3黏滞流体的运动1流体力学概论内容：流体力学主要研究在各种力的作用下，流体本身的状态以及流体和固体壁面、流体和流体之间的相互作用的力学分支。分类：按运动方式分为流体静力学和流体动力学。2流体力学概论应用：在水利工程学、空气动力学、气象学、气体和液体输运、动物血液循环和植物液汁输运等领域有运用。阻力系数仅为0.137阻力系数约为0.8高尔夫球表面为什么有很多小凹坑？3流体力学概论应用：植物水分运输动力？人体血液循环图毛细作用渗透压水分中的负压强人体血液循环图人

2、体血液循环图4静止流体内部应力的特点：a、，无切向应力。（表现为流动性）b、同一点不同方位的截面的应力大小相等。1、静止流体内应力的特点压强1.1流体静力学由上述第二个特点可引入：压强P2、静止流体内两点的压强差（1）静止流体内同一高度处的压强相等。（2）不同高度两点的压强差：如果密度是高度的函数5找理想流体定常流动的规律——连续性原理，伯努利方程抽象方法得到理想流体、定常流动模型形象描述引入流线、流管建立方程反映规律任务思路§1.2理想流体的定常流动1.2理想流体的定常流动6一、理想流体理想流体——完全不可压缩又无黏性的

3、流体.1.流体气体液体流动性可压缩性黏滞性如果在流体运动的问题中，可压缩性和黏性都处于极为次要的地位，就可以看成理想流体.1.2理想流体的定常流动72.流线与流管流线——曲线上的每一点的切线方向和位于该点处流体质元的速度方向一致.流线不会相交.(可类比电力线)性质：不相交;瞬时性。1231.2理想流体的定常流动8流管——流线围成的管子.一般流线分布随时间改变.二、定常流动空间各点流速不随时间变化称定常流动.在定常流动中流线分布不随时间改变.1.2理想流体的定常流动定常流动流管性质流管形状不变没有流线穿进穿出流管定常流动流体

4、能加速流动吗？9三、连续性方程质量守恒定律在流体力学中的应用连续性原理:理想流体在管道中定常流动时，根据质量守恒定律，流体在管道内既不能增多，也不能减少，因此单位时间内流入管道的质量应恒等于流出管道的质量。1.2理想流体的定常流动10dS2dS1V1v2不可压缩流体流体密度不变稳定流动无流体出入管壁同一流线dV上v相等适用条件推论1.2理想流体的定常流动11有分支123应用及推广举例点1点2S1>S2V1

5、管道中稳定流动时，根据能量守恒定律，同一管道内任一截面上的总能量应该相等。或：外力对物体所做的功应该等于该物体机械能的变化量。1.2理想流体的定常流动13理想流体伯努利方程的推导1.2理想流体的定常流动141.2理想流体的定常流动能量守恒连续性方程外力对流体所做的功A=p1S1v1∆t-p2S2v2∆t=(p1-p2)∆V2势能的变化量∆Ep=mg∆h=ρ∆Vg(h2-h1)3动能的变化量∆Ek=ρ∆V(v22-v21)/2伯努利方程15理想流体伯努利方程根据能量守恒定律，则有：A=∆Ep+∆Ek(p1-p2)∆V=ρg∆

6、V(h2-h1)+ρ∆V(v22-v21)/2整理后得理想流体伯努利方程为：p1+ρgh1+ρv12/2=p2+ρgh2+ρv22/2或p+ρgh+v2ρ/2=C（C为常数）1.2理想流体的定常流动16理想流体伯努利方程1.2理想流体的定常流动dS2dS1V1v2P1P2注意应用条件：理想流体定常流动的任一流线上各点。流体与大气相通处压强取P0171.2理想流体的定常流动五、伯努利方程的应用：（１）小孔流速：hS2S1解：设液面下降的速率为vA，小孔的流速为vB，任选液面上一点A到小孔B连接一条流线，有即小孔流速181.2

7、理想流体的定常流动（2）皮托管：测量流体的流速解：在管口取一点A，在其前同一水平流线处取一点B，有BAhd191.2理想流体的定常流动（3）文特里流量计解：如图，在管中取一水平流线AB，有BhA所以流量为h1H120§1.3黏性流体的运动层流：流体的流动是分层的，层与层之间互不干扰。紊流（湍流）：流体流动不分层,做混杂紊乱流动。层流和湍流可用雷诺数判定，Re临为临界雷诺数，ReRe临——湍流对圆形管道，Re临约为2000~26001.3黏滞流体的运动21血栓形成：异常情况下，主动脉瓣闭锁不全，形成血液

8、射流，发生较长时间湍流引起病理反应。1.3黏滞流体的运动植物组织Re动物组织Re植物导管0.04主动脉1200~5800松柏类树木0.02大动脉110~850散孔材阔叶林0.08毛细血管0.0007~0.003草本植物小麦2.91大静脉210~570藤本植物3.33腔静脉630~900生物体系的雷诺数2