流体力学复习指导

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1、复习提要张慧梅郭志勇主编1西安科技大学力学教研室二00五年六月工程流体力学复习提要绪论任务：研究流体平衡与宏观机械运动的基本规律。第…章流体的基本概念流体的定义：在静力平衡时，不能承受剪切力的物质。分类：液体与气体主要物理性质：惯性、粘性、压缩性、表面张力惯性：质量、密度、重量、重度、比重的概念，之间的关系du牛顿内摩擦定律：T=T动力粘性系数“，运动粘性系数「之间的关系v=±第二章流体静力学"流体静压强的特性：①方向沿受力面的内法线；②沿各方向作用于同一点的压强值相等。质量力：与流体微团质量大小有关，并集中作用在微团质量中心上的力，主要有重力、惯性力等。表面力：周围流体作用在

2、该微团表面上的力。帕斯卡定律：平衡不可压缩流体中任一点压强的变化量将等值的传递到其他各点上去。等压面：压强相等的点构成的面。流体静力学基本方程：冇+厶=勺+邑流体静压强公式：p=p^yh绝对压强：以完全真空为起点计算的压强相对压强：以当地大气压强为起点计算的斥强真空度：其绝对压强小于大气压强的部分，p、'=pa-p=-相对压强斥强的单位：①单位面积上的力;lN/m2=lPa②液柱高度③大气压换算关系：1工程人气压=1kgf/cm2=10mH2O=735.6mmHg=9.8x104帕1帕=0.102mmH20测压仪表：液体、金属静止液体作用于平血壁上的总压力:大小：P=yhcA作

3、用点：zD=zc+zMhc：受压面积形心的垂直深度N：距原点的距离静止液体作用于曲面壁上的总压力:大小：Pz=Wpx=九4V：曲面以上液柱体积Ax：曲面在铅直面上的投影面积ho:投影面积A*形心的深度方向：p2t8a=-^Px作用点：过Px、Pz交点与水平成Q角之直线与曲面之交点上。第三章流体动力学研究方法:①拉格朗日法:注重（追究）每个单个流体质点的运动和受力②欧拉法：注重各不同流体质点经过空间某同一固定位置处之运动情况。迹线：流体质点运动轨迹流线：某瞬时某曲线上的流体质点的速度矢量与该曲线相切。定常流：运动要素（u、p、p）与时间无关。此时，流线、迹线重合。非定常流。均速、

4、流线的特性：流线上的质点只能沿流线流动，其它质点不能穿越它。流面、流管、微元流朿、总流、过水断面、点速、流量Q=vA=”必总流的连续性方程p}z,+—+—72gPxu}Zj+—+IYY2g*+电+出+对2gY2g无粘性流体微元流朿的伯努利方程粘性流体微元流束的伯努利方程能量意义：能量几何意义：水头水力坡度：心牛、、粘性总流的伯努利方程刍+虽+沁±£*2+厶+山+对72g/2g流速计（毕托管）流量计（汾丘里管）动量方程：合外力F=pQ（y2_v1）应用：管壁支反力，射流冲击力，射流反推力。解题时注意：自由表面处：V=0>P=Pa，出口处：p=Pa。第四章粘性流体运动及其阻力计算湿

5、周xA水力半径：R=—圆形：R=-X2均匀流动，沿程损失hf；不均匀流动，局部损失h「层流、紊流、临界流速=对于非圆管,式中分子上的d换为水力半径R。雷诺实验，雷诺数：2320层流与紊流的雷诺数界限：圆管理论值:非圆界面：500明渠：300圆管均匀流动时的沿程损失：h=生兰层流时,消耗功率：n=妙（圆管中的紊流：运动耍素脉动、时均化，层流边层6、绝对糙度△、水力光滑管、水力粗糙管、尼古拉茨实验图、莫迪图第五章有压管路的水力计算短管、长管（只计沿程损失、不计局部损失），简单管路（流量沿程不琴、等直径管）水力计算：HK由管径d查表。串联管路：02/H=h=Z—―LfK：Krfl不同

6、的管径山查表。并联管路：两节点间各并联管中的水头损失妇相等。连续均匀出流管路：H=知=右@+0.550卩）2Qt通过流量,Qp泄出流量第六章明渠定常均匀流明渠，定常均匀流：流量、流速、断面积、水深、渠底坡度、渠槽粗糙度均不改变。平均流速：XC顶C为蔡西系数流量：Q—Av—cA^J~Ri=K^/l蔡西系数c的确定有5个经验公式。水力最佳断面：渠底坡度一定、过流断面积一定、能通过最人流量的断面形状。经推导，断面积一定、湿周最小的断面形状为水力最佳断血。梯形：断血积：A=（2^+m2-m）h2=ah2底宽：b=2（Jl+刃'-=0h加：侧边坡度，〃：水深；a.0由表查得。第七章孔口

7、、管嘴出流及堰流孔口出流：在容器侧壁或底部开孔，液体经孔口流入另一部分流体中的水力现象。口由出流：当液体经孔口出流宜接与大气接触称为口由出流。淹没出流：当液体经孔口流入充满液休的空间称为淹没出流。管嘴出流：在孔口上连接长为3-4倍孔径的短管，水经过短管并在出口断面满管流出的水力现象。大孔口：当孔口直径〃大于孔口前水头H或孔口前后水头差z的十分之一,称为大孔口。小孔口：当孔口直径〃小于孔口前水头H或孔口前后水头差z的十分之一,称为小孔口。薄壁小孔口自由出流流量：Q二［iA」2gH。—0.62薄