工程流体力学课件1流体的概述

《工程流体力学课件1流体的概述》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、EngineeringFluidMechanics工程流体力学本课程使用教材及实验教材第1章流体及其主要物理性质第2章流体静力学第3章流体动力学基础第4章流动阻力和水头损失第5章孔口、管嘴出流及有压管流第6章明渠均匀流第7章明渠水流的两种流态及其转换目录第一章绪论第一节流体的概述第二节流体力学的发展历史第三节流体的主要物理性质第四节作用在流体的力第五节流体力学的研究方法和使用领域重、难点1.连续介质和理想液体的概念。2.流体的主要物理力学性质，重点是流体的易流动性和粘滞性。牛顿内摩擦定律。3.作用在液体上的力：质量力、表面力。什么是流体？第一节

2、流体的概述流体指具有流动性且自身不能保持一定形状的物体，如气体和液体。一.流体的定义固体：有固定的平衡位置，具有一定的体积，一定的形状。触变质：如胶状物和油漆、沥青等。二.流体的特征（或物理属性）：1.流动性：2.连续性：是流体区别于固体的根本标志。气体的流动性大于液体；静止流体不能承受拉力；流体在平衡状态下不能承受剪切力。没有固定的形状，液体的形状取决于盛装它的容器；气体完全充满容器。设流体由很多个质点组成，质点之间没有缝隙。即假设流体是各向同性的连续介质(理论模型)。有无固定的体积？能否形成自由表面？是否容易被压缩？流体气体无否易液体有

3、能不易呈现流动性？流体固体液体、气体与固体的区别二.流体的特征流体质点的理论模型：1）质点的宏观尺寸非常小，即limΔV→0；2）质点的微观尺寸足够大；3）质点是一个物理实体；4）质点的形状可任意划定，以做到质点之间无缝隙。2.连续介质假设个分子1mm3空气(1个大气压，00C)二.流体的特征2）流体质点的运动过程是连续的；表征流体的一切特性可看成是时间和空间连续分布的函数。1）流体介质是由连续的流体质点所组成，流体质点占满空间而没有间隙。2.连续介质假设连续介质的内涵：二.流体的特征连续介质假设的使用条件：只有当考虑的现象具有比流体分子结构尺

4、度大得多的尺度时才成立。例如研究高空稀薄气体中的物体运动时，稀薄气体不能视为连续介质；血液在微血管中运动时，血液不能当作连续介质，而在动脉血管中流动时可视为连续介质。连续函数：在连续介质中，流体质点的一切物理量都是坐标与时间变量的函数，称为连续函数。如p，v，a，ρ，γ，…＝f（x，y，z，t）2.连续介质假设二.流体的特征三.流体力学的研究内容流体力学分类①理论流体力学（流体力学）②应用流体力学（工程流体力学）工程流体力学研究流体静止和运动的力学规律及其在工程技术上的应用的一门学科。力学流体力学（水力学）的学科性质研究对象力学问题载体宏观力学

5、分支遵循三大守恒原理流体力学水力学流体水力学强调水是主要研究对象比较偏重于工程应用土建类专业常用流体力学的主要研究内容固定边界：水工建筑物、河床、海洋平台等运动边界：飞机、船只等研究内容①流体在外力作用下，静止与运动的规律；②流体与边界的相互作用。课程地位数理、力学基础课程流体力学专业基础课程学科有关专业课程流体力学的使用领域空气和水是地球上广泛存在的物质，所以与流体运动关联的力学问题是很普遍的。流体力学在许多学科和工程领域有着广泛的应用。流体力学海洋水利航空航天交通运输环境气象石油化工机械冶金生物航天航空工业（空气动力学）造船工业（水动力学）

6、深潜达数百米的核动力潜艇；石油化工工业单价超过10亿美元，能抵御大风浪的海上采油平台；电力工业水电站、火电站、核电站、地热电站机械工业中涧滑、冷却、液压传动汽轮机叶片水轮机水利工程水资源运用、泄洪消能、河道整治土建工程公路与桥梁工程路基的沉陷、崩竭、滑坡、桥梁、涵洞、倒虹吸管和透水贻堤的修建等杨浦大桥大型水利枢纽工程，超高层建筑，大跨度桥梁等的设计和建造离不开水力学和风工程。杨浦大桥21世纪人类面临许多重大问题的解决，需要流体力学的进一步发展，它们涉及人类的生存和生活质量的提高。全球气象预报；（卫星云图）环境与生态控制；灾害预报与控制；火山与地

7、震预报；发展更快更安全更舒适的交通工具；各种工业装置的优化设计，降低能耗，减少污染等等。流体力学需要与其他学科交叉，如工程学，地学，天文学，物理学，材料科学，生命科学等，在学科交叉中开拓新领域，建立新理论，创造新方法。星云流体力学需要与其他学科交叉，如工程学，地学，天文学，物理学，材料科学，生命科学等，在学科交叉中开拓新领域，建立新理论，创造新方法。毛细血管流动流体力学需要与其他学科交叉，如工程学，地学，天文学，物理学，材料科学，生命科学等，在学科交叉中开拓新领域，建立新理论，创造新方法。工程学、材料学、气象学排球足球网球游泳赛艇铁饼高尔夫球赛

8、跑赛车标枪乒乓球羽毛球大部分竞技体育项目与流体力学有关大部分竞技体育项目与流体力学有关30一.流体力学形成的萌芽阶段（16世纪以前）第二节流体力学的发