《流体力学教学课件》科技流体力学重点概念总结

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1、xiaoyuanxi.com桶屋科技更多尽在橘屉pp免费删1第一章绪论表面力：乂称面积力，是毗邻流体或其它物体，作用在隔离体表面上的直接施加的接触力。它的大小与作用面积成比例。剪力、拉力、压力质量力：是指作用于隔离体内每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比。重力、惯性力流体的平衡或机械运动取决于：1.流体本身的物理性质（内因）2.作用在流体上的力（外因）流体的主要物理性质：密度：是指单位体积流体的质量。单位:kg/m3o重度：指单位体积流体的重塑。单位：N/m3o流体的密度、重度均随压力和温度而变化。流体的流动性：流体具有易流动性，不能维持自身的形状，即流体的形状就是容器的形状。静止流体

2、几乎不能抵抗任何微小的拉力和剪切力，仅能抵抗压力。流体的粘滞性：即在运动的状态下，流体所产生的阻抗剪切变形的能力。流体的流动性是受粘滞性制约的，流体的粘滞性越强，易流动性就越差。任何一种流体都具有粘滞性。牛顿通过著名的平板实验，说明了流体的粘滞性，提出了牛顿内摩擦定律。t=u（du/dy）T只与流体的性质有关，与接触面上的压力无关。动力粘度屮反映流体粘滞性大小的系数，单位：N・s/m2运动粘度V：v=p/p第二章流体静力学流体静压强具有特性1•流体静压强既然是一个圧应力，它的方向必然总是沿着作用面的内法线方向，即垂直于作用面，并指向作用面。2.静止流体中任一点上流体静压强的大小与其作用面的

3、方位无关，即同一点上各方向的静压强大小均相等。静力学基本方程：P二Po+pgh等压面：压强相等的空间点构成的面绝对压强：以无气体分子存在的完全真空为基准起算的压强Pabs相对压强：以当地大气压为基准起算的压强PP二Pabs—Pa（当地大气压）真空度：绝对压强不足当地大气压的差值，即相对压强的负值PvPv=Pa-Pabs=~P测压管水头：是单位重量液体具有的总势能基本问题：1、求流体内某点的压强值：P二pO+Yh；2、求压强差：p-pO=Yh；3、求液位高：h=（p-pO）/丫平面上的净水总压力：潜没于液体屮的任意形状平面的总静水压力P,大小等于受压面面积A与其形心点的静压强pc之积。注意：

4、只要平面面积与形心深度不变：1.面积上的总压力就与平面倾角&无关；2.压心的位置与受压面倾角&无直接关系，是通过表现的；3.压心总是在形心Z下，在受压而位置为水平放置时，压心与形心重合。作用在曲面壁上的总压力一水平分力作用于曲面上的静水总压力P的水平分力Px等于作用于该曲面的在铅直投影面上的的投影（矩形平面）上的静水总压力，方向水平指向受力面，作用线通过面积Az的压强分布图体积的形心。作用在曲面壁上的总压力一垂直分力作用于曲血上的静水总压力P的铅垂分力Pz等于该曲面上的压力体所包含的液体重，其作用线通过压力体的重心，方向铅垂指向受力面。压力体压力体体积的组成：（1）受压曲面本身；（2）通过

5、曲血周围边缘所作的铅垂血;（3）自由液面或自由液面的延伸。压力体的种类：实压力体和虚压力体。实压力体Pz方向向下；虚压力体Pz方向向上。帕斯卡原理：静止不可压缩流体内任意一点的压强变化等值传递到流体内的其他各点；重力场中静止流体等压面的特点（1）静止、同一水平面；（2）质量力仅有重力；（3）连通；（4）连通的介质为同一均质流；第三章流体运动学拉格朗日方法：是以流场小每一流体质点作为描述对象的方法，它以流体个别质点随时间的运动为基础，通过综合足够多的质点（即质点系）运动来确定整个流体的流动。一--质点系法欧拉法：是以流体质点流经流场中各空间点的运动即以流场作为描述对象研究流动的方法——流场法

6、。流体质点的加速度（流速对时间求导）有两部分组成：1）时变加速度（当地加速度）一一流动过程中流场由于速度随吋间变化而引起的加速度;2）位变加速度（迁移加速度）一一流动过程中流场中速度分布不均，因位置变化而引起的加速度。流线流线的定义：是表示某一瞬时流体各点流动趋势的曲线，曲线上任一点的切线方向与该点的流速方向重合。流线的性质：a、同一时刻的不同流线，不能相交。b、流线不能是折线，而是一条光滑的曲线。c、流线簇的疏密反映了速度的大小迹线迹线的定义：是指某一质点在某一时段内的运动轨迹线。层流与紊流层流：亦称片流，是指流体质点不互相混杂，流体质点作有条不紊的有序的直线运动。层流特点（1）有序性。

7、（2）水头损失与流速的一次方成正比IIf=kvo（3）在流速较小且雷诺数Re较小时发生。（4）层流遵循牛顿内摩擦定律，粘性抑制或约束质点作横向运动。紊流：是指随流速增大，流层逐渐不稳定,质点相互混掺，流体质点沿很不规则无序的路径运动。紊流特点：①无序性、随机性、有旋性、混合性。②在圆管流屮水头损失与流速的1.75~2次方成正比。Hf二kv1.75~2③在流速较大（雷诺数较大）时发生。4紊流发生是受粘性和紊动共同作用的结果