工程流体力学公式

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1、第二章流体的主要物理性质v流体的可压缩性计算、牛顿内摩擦定律的计算、粘度的三种表示方法。1.密度ρ=m/V2.重度γ=G/V3.流体的密度和重度有以下的关系:γ=ρg或ρ=γ/g4.密度的倒数称为比体积,以υ表示υ=1/ρ=V/m5.流体的相对密度:d=γ流/γ水=ρ流/ρ水6.热膨胀性7.压缩性.体积压缩率κ8.体积模量9.流体层接触面上的内摩擦力10.单位面积上的内摩擦力(切应力)(牛顿内摩擦定律)11..动力粘度μ:12.运动粘度ν:ν=μ/ρ13.恩氏粘度°E:°E=t1/t2第三章流体静力学v重点:流体静压强特性、欧拉平衡微分方程式、等压

2、面方程及其、流体静力学基本方程意义及其计算、压强关系换算、相对静止状态流体的压强计算、流体静压力的计算(压力体)。1.常见的质量力:重力ΔW=Δmg、直线运动惯性力ΔFI=Δm·a离心惯性力ΔFR=Δm·rω2.2.质量力为F。:F=m·am=m(fxi+fyj+fzk)am=F/m=fxi+fyj+fzk为单位质量力,在数值上就等于加速度实例:重力场中的流体只受到地球引力的作用,取z轴铅垂向上,xoy为水平面,则单位质量力在x、y、z轴上的分量为fx=0,fy=0,fz=-mg/m=-g式中负号表示重力加速度g与坐标轴z方向相反3流体静压强不是矢

3、量,而是标量,仅是坐标的连续函数。即:p=p(x,y,z),由此得静压强的全微分为:4.欧拉平衡微分方程式单位质量流体的力平衡方程为:5.压强差公式(欧拉平衡微分方程式综合形式)6.质量力的势函数7.重力场中平衡流体的质量力势函数积分得:U=-gz+c8.等压.面微分方程式.fxdx+fydy+fzdz=09.流体静力学基本方程对于不可压缩流体,ρ=常数。积分得:p+rgz=c形式一形式二形式三10.压强基本公式p=p0+rgh11..静压强的计量单位v应力单位:Pa、N/m2、barv液柱高单位:mH2O、mmHgv标准大气压:1atm=760m

4、mHg=10.33mH2O=101325Pa≈1bar第四章流体运动学基础1拉格朗日法:流体质点的运动速度的拉格朗日描述为压强p的拉格朗日描述是:p=p(a,b,c,t)2.欧拉法流速场压强场:p=p(x,y,z,t)加速度场简写为时变加速度:位变加速度3.流线微分方程:.在流线任意一点处取微小线段dl=dxi+dyj+dzk,该点速度为:v=ui+vj+wk,由于v与dl方向一致,所以有:dl×v=04.流量计算:单位时间内通过dA的微小流量为dqv=udA通过整个过流断面流量相应的质量流量为5.平均流速6.连续性方程的基本形式对于定常流动有即r

5、1A1u1=r2A2u2对于不可压缩流体,r1=r2=c,有即A1u1=A2u2=qv7.三元流动连续性方程式定常流动不可压缩流体定常或非定常流:r=c8.雷诺数对于圆管内的流动:Re<2000时,流动总是层流型态,称为层流区;Re>4000时,一般出现湍流型态,称为湍流区;2000

6、个式子5.理想流体总流的伯努利方程式6.总流的伯努利方程7.实际流体总流的伯努利方程式8.粘性流体的伯努利方程9..总流的动量方程10.总流的动量矩方程11.叶轮机械的欧拉方程12.洒水器第七章流体在管路中的流动1.临界雷诺数临界雷诺数=2000,小于2000,流动为层流大于2000,流动为湍流2.沿程水头损失当流动为层流时沿程水头损失hf为,V(1.0);当流动为湍流时沿程水头损失hf为,V(1.75~2.0)3.水力半径相当直径4.圆管断面上的流量5.平均流速6.局部阻力因数为7.管道沿程摩阻因数8.沿程水头损失的计算第九章1..薄壁孔口特征:

7、L/d≤2厚壁孔口特征:2<L/d≤42.流速系数.3。流量系数Cd=CcCv

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