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时间:2020-06-19
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1、工程流体力学复习提纲第一章绪论1、三种理想模型:连续介质假说、理想流体、不可压缩流体2、流体的粘性:牛顿内摩擦实验3、作用在流体上的力表面力:法向力和切向力质量力:重力第二章流体静力学1、静水压强的两大特性2、重力场中流体静压强的分布规律:相对压强、绝对压强、真空值:;3、流体作用在平面壁上的总压力大小:方向:垂直指向受压面作用点:4、流体作用在曲面壁上的总压力;;第三章流体动力学基础1、拉格朗日法、欧拉法的特点2、欧拉法的基本概念:流线方程:3、连续性方程4、恒定总流的伯努利方程5、恒定总流的动量方
2、程第四章管路、孔口、管嘴的水力计算1、沿程水头损失:(普遍适用)局部水头损失:(普遍适用),特殊地,对于突扩管2、粘性流动的两种流态:层流、紊流描述雷诺实验雷诺数:流态的判别::层流;:紊流;:临界流3、层流运动沿程阻力系数:紊流运动沿程阻力系数:尼古拉兹实验曲线3、孔口、管嘴出流孔口自由出流:孔口淹没出流:有、、,所以。管嘴自由出流:因,所以4、复杂管路的水力计算串联管路:流量满足节点流量平衡,并联管路:流量满足节点流量平衡,,即5、管路中的水击:直接水击、间接水击防止水击危害的措施:第五章相似理论
3、与量纲分析1、流动相似的条件:几何相似、运动相似、动力相似相似准则:雷诺相似准则;弗劳德相似准则2、写出物理量的量纲量纲和谐原理π定理第六章理想流体动力学1、流体微团运动:平移、线变形、纯剪变形、旋转线变形速度:纯剪变形速度:旋转角速度:另附加欧拉法中加速度公式:2、速度势函数和流函数若流动无旋:,则存在速度势函数φ:若流动连续:,则存在流函数ψ:热动专业:平面极坐标下:,;;1、几种基本的平面势流平面均匀流:,;,点源与点汇:,;,点涡:,;,2、势流叠加:,点源与点涡——螺旋线:,偶极子流:,(其
4、中偶极子强度)驻点位置的确定:将,叠加,并写成直角坐标形式(便于求导);求,;令,,得x、y坐标方程即为驻点位置。3、圆柱体绕流①圆柱体无环量绕流:均匀流绕流静止圆柱体相当于均匀流与偶极子流合成的平面流,圆柱体表面速度分布:,圆柱体表面的压强分布:圆柱体所受流体作用力的合力:阻力D=0和升力L=0②圆柱体有环量绕流:均匀流绕流圆柱体同时圆柱体以均角速度旋转相当于由均匀流、偶极子和点涡合成的平面流,圆柱体表面速度分布:,圆柱体表面的压强分布:圆柱体所受流体作用力的合力:阻力D=0;升力由库塔公式计算(升
5、力方向:将来流方向沿圆柱旋转方向反向旋转90°)③卡门涡街4、理想流体旋涡运动涡线方程:涡通量:沿闭曲线的速度环量:单连通区域的斯托克斯定理:(罗惕乾)多连通区域的斯托克斯定理:(罗惕乾)5、理想流体旋涡运动的基本定理汤姆逊定理、亥姆霍兹第一定理、亥姆霍兹第二定理、亥姆霍兹第三定理6、旋涡的诱导速度强度为的任意形状涡束对于任意点P的诱导速度:7、复势:(其中=)(其中v称为复速度)平面均匀流:点源和点汇:点涡:坐标原点处的偶极子:第七章粘性流体动力学基础1、纳维尔-斯托克斯方程2、边界层的基本概念热动
6、、建环专业:3、边界层的动量积分方程:(了解)4、平板边界层计算①平板层流边界层公式:边界层厚度:作用在平板一面的总摩擦阻力:,其中。②平板紊流边界层公式:边界层厚度:作用在平板一面的总摩擦阻力:,其中。③平板边界层计算有下面两种情况:!整个板长均为层流:直接采用平板层流边界层公式求解。!!整个板长前面为层流,后面为紊流,即为混合边界层:边界层厚度计算先求xk,判断所求断面是在层流区还是紊流区,如在层流区,用层流边界层厚度公式;如在紊流区,则用紊流边界层厚度公式。作用在平板一面的总摩擦阻力计算Df=D
7、f层(按xk长度计算)+Df紊(按整板长度L计算)-Df紊(按xk长度计算)5、边界层的分离现象及减阻第八章明渠流动给排水专业:1、明渠均匀流的水力特性及发生条件2、明渠均匀流的水力计算公式:(其中)梯形断面:,,3、水力最优断面:梯形水力最优断面:矩形水力最优断面:4、明渠流动状态:急流、缓流弗劳德数:临界水深:,矩形断面:临界底坡:均匀流、非均匀流流动状态的判别:急流:v>cFr>1h<hc缓流:v<cFr<1h>hc临界流:v=cFr=1h=hc均匀流流动状态的判别外加:,缓流;,临界流;,急流
8、5、水跃与水跌,(不要求)(其中)第九章堰流1、堰流的分类及特点:薄壁堰流实用堰流宽顶堰流2、堰流的基本公式:3、薄壁堰流的水力计算矩形薄壁堰流:三角形薄壁堰流:当,H=0.05~0.25时,当,H=0.25~0.55时,4、实用堰流的水力计算:(对WES剖面,hs/H0>0.15为淹没出流)5、宽顶堰流的水力计算:(hs/H0>0.8为淹没出流)6、宽顶堰和实用堰上形成堰流或闸孔出流的界限为:宽顶堰:e/H≥0.65为堰流;e/H<0.65为闸孔出流实
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