流体力学资料复习整理

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(完整版)流体力学知识点总结汇总

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流体力学知识点总结 第一章 绪论1 液体和气体统称为流体,流体的基本特性是具有流动性,只要剪应力存在流动就持续进行,流体在静止时不能承受剪应力。

2 流体连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的,内部无空隙的连续体来研究。

3 流体力学的研究方法:理论、数值、实验。

4 作用于流体上面的力(1)表面力:通过直接接触,作用于所取流体表面的力。

作用于A 上的平均压应力作用于A 上的平均剪应力应力法向应力切向应力(2)质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,力的大小与流体的质量成比例。

(常见的质量力:重力、惯性力、非惯性力、离心力)单位为5 流体的主要物理性质 (1) 惯性:物体保持原有运动状态的性质。

质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。

常见的密度(在一个标准大气压下): 4℃时的水20℃时的空气(2) 粘性ΔFΔPΔTAΔAVτ法向应力周围流体作用的表面力切向应力A P p ∆∆=A T ∆∆=τAF A ∆∆=→∆lim 0δAPp A A ∆∆=→∆lim 0为A 点压应力,即A 点的压强 ATA ∆∆=→∆lim 0τ 为A 点的剪应力应力的单位是帕斯卡(pa ),1pa=1N/㎡,表面力具有传递性。

B Ff m =2m s 3/1000mkg =ρ3/2.1mkg =ρ牛顿内摩擦定律: 流体运动时,相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。

即以应力表示τ—粘性切应力,是单位面积上的内摩擦力。

由图可知—— 速度梯度,剪切应变率(剪切变形速度) 粘度μ是比例系数,称为动力黏度,单位“pa ·s ”。

动力黏度是流体黏性大小的度量,μ值越大,流体越粘,流动性越差。

运动粘度 单位:m2/s 同加速度的单位说明:1)气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。

2)液体 T ↑ μ↓ 气体 T ↑ μ↑ 无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即μ=0的液体。

无粘性液体实际上是不存在的,它只是一种对物性简化的力学模型。

流体力学 大学考试复习资料 知识点总结

流体力学 大学考试复习资料 知识点总结

第一章流体及流场的基本特性1、流体定义——受任何微小剪切力作用都会连续变形的物质。

2、流体的特性——流动性、连续性3、流体的主要物理性质【惯性:密度(单位体积流体内所具有的质量)、比容(单位质量的流体所占有的体积)、重度(单位体积的流体所具有的重量)、关系(流体的密度与比体积之间互为倒数)、密度影响因素(流体种类、温度、压力)】【压缩性(流体的体积随压力增大而缩小的性质)、膨胀性(流体的体积随温度升高而增大的性质)、不可压缩流体(当压力与温度变化时,体积变化不大,密度可以看作是常数的流体)】【粘性定义(流体流动时在流体层与层之间产生内摩擦力的特性)、影响因素(流体的种类、温度、压力)、粘度(动力黏度,运动黏度)、理想流体粘性】(理想流体——假想的没有黏性的流体、实际流体——自然界中存在的具有黏性的流体)(表面张力——液体自由表面存在的力、毛细现象——表面张力可以引起相当显著的液面上升或下降,形成上凸或下凹的曲面)4、水力要素(有效截面面积、湿周——有效截面上液体与固体壁接触线的长度、水力半径——有效截面面积与断面湿周的比值、当量直径——在非圆形的有效截面中,水力半径的四倍)(工程圆管——原因:1.在有效截面面积相等的条件下,湿周愈小,流体与管壁的接触线长度愈小,所引起的流动阻力损失也愈小。

2.节省材料.)5、运动要素(动压力——作用在运动液体内部单位面积上的压力、流速——该质点在空间中移动的速度、流量——单位时间内通过有效截面的流体数量、平均流速——假设在有效截面上的各点均以相同的假象速度流过时,通过的流量与实际力量相等,那么这个假想的流速为平均流速.)第二章流体静力学1、作用在流体上的力表面力:作用在流体表面上的力,与面积成正比。

(包括:压力、内摩擦力)质量力:作用在流体质点上的力,与质量成正比。

(包括:重力、惯性力、离心力)2、静压力概念:静压力(作用在质点上,流体力学)平均静压力(作用在面上,物理学)3、静压力特性:①静压力方向总是垂直并且指向作用面。

流体力学知识点大全 吐血整理

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1. 从力学角度看,流体区别于固体的特点是:易变形性,可压缩性,粘滞性和表面张力。

2. 牛顿流体: 在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的流体。

即τ=μ*du/dy 。

当n<1时,属假塑性体。

当n=1时,流动属于牛顿型。

当n>1时,属胀塑性体。

3. 流场: 流体运动所占据的空间。

流动分类 时间变化特性: 稳态与非稳态空间变化特性: 一维,二维和三维流体内部流动结构: 层流和湍流流体的性质: 黏性流体流动和理想流体流动;可压缩和不可压缩流体运动特征: 有旋和无旋;引发流动的力学因素: 压差流动,重力流动,剪切流动4. 描述流动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法拉格朗日法着眼追踪流体质点的流动,欧拉法着眼在确定的空间点上考察流体的流动5. 迹线:流体质点的运动轨迹曲线流线:任意时刻流场中存在的一条曲线,该曲线上各流体质点的速度方向与该曲线的速度方向一致性质 a.除速度为零或无穷大的点以外,经过空间一点只有一条流线b.流场中每一点都有流线通过,所有流线形成流线谱c .流线的形状和位置随时间而变化,稳态流动时不变迹线和流线的区别:流线是同一时刻不同质点构成的一条流体线;迹线是同一质点在不同时刻经过的空间点构成的轨迹线。

稳态流动下,流线与迹线是重合的。

6. 流管:流场中作一条不与流线重合的任意封闭曲线,通过此曲线的所有流线构成的管状曲面。

性质:①流管表面流体不能穿过。

②流管形状和位置是否变化与流动状态有关。

7.涡量是一个描写旋涡运动常用的物理量。

流体速度的旋度▽xV 为流场的涡量。

有旋流动:流体微团与固定于其上的坐标系有相对旋转运动。

无旋运动:流场中速度旋度或涡量处处为零。

涡线是这样一条曲线,曲线上任意一点的切线方向与在该点的流体的涡量方向一致。

8. 静止流体:对选定的坐标系无相对运动的流体。

不可压缩静止流体质量力满足 ▽x f =09. 匀速旋转容器中的压强分布p=ρ(gz -22r2ω)+c10. 系统:就是确定不变的物质集合。

流体力学知识点总结

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流体力学知识点总结一、流体的物理性质流体区别于固体的主要特征是其具有流动性,即流体在静止时不能承受切向应力。

流体的物理性质包括密度、重度、比容、压缩性和膨胀性等。

密度是指单位体积流体所具有的质量,用符号ρ表示,单位为kg/m³。

重度则是单位体积流体所受的重力,用γ表示,单位为 N/m³,且γ =ρg(g 为重力加速度)。

比容是密度的倒数,它表示单位质量流体所占有的体积。

流体的压缩性是指在温度不变的情况下,流体的体积随压强的变化而变化的性质。

通常用体积压缩系数β来表示,其定义为单位压强变化所引起的体积相对变化率。

对于液体来说,其压缩性很小,在大多数情况下可以忽略不计;而气体的压缩性则较为明显。

膨胀性是指在压强不变的情况下,流体的体积随温度的变化而变化的性质。

用体积膨胀系数α来表示,它是单位温度变化所引起的体积相对变化率。

二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的力学规律。

静止流体中任一点的压强具有以下特性:1、静止流体中任一点的压强大小与作用面的方向无关,只与该点在流体中的位置有关。

2、静止流体中压强的大小沿垂直方向连续变化,即从液面到液体内部,压强逐渐增大。

流体静力学基本方程为 p = p₀+γh,其中 p 为某点的压强,p₀为液面压强,h 为该点在液面下的深度。

作用在平面上的静水总压力可以通过压力图法或解析法来计算。

对于矩形平面,采用压力图法较为简便;对于不规则平面,则通常使用解析法。

三、流体动力学流体动力学研究流体的运动规律。

连续性方程是流体动力学的基本方程之一,它基于质量守恒定律。

对于不可压缩流体,在定常流动中,通过流管各截面的质量流量相等。

伯努利方程则是基于能量守恒定律得出的,它表明在理想流体的定常流动中,单位体积流体的动能、势能和压力能之和保持不变。

其表达式为:p/ρ + 1/2 v²+ gh =常数其中 p 为压强,ρ 为流体密度,v 为流速,g 为重力加速度,h 为高度。

流体力学复习资料

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流体力学复习资料流体力学是研究流体(包括液体和气体)的平衡和运动规律的学科。

它在工程、物理学、气象学、海洋学等众多领域都有着广泛的应用。

以下是为大家整理的流体力学复习资料,希望能对大家的学习有所帮助。

一、流体的物理性质1、流体的密度和比容密度(ρ)是指单位体积流体的质量,公式为:ρ = m / V 。

比容(ν)则是密度的倒数,即单位质量流体所占的体积,ν = 1/ρ 。

2、流体的压缩性和膨胀性压缩性表示流体在压力作用下体积缩小的性质,通常用体积压缩系数β来衡量,β =(1 / V)×(dV / dp)。

膨胀性是指流体在温度升高时体积增大的特性,用体积膨胀系数α来描述,α =(1 / V)×(dV / dT)。

3、流体的粘性粘性是流体抵抗剪切变形的一种属性。

牛顿内摩擦定律:τ =μ×(du / dy),其中τ为切应力,μ为动力粘度,du / dy 为速度梯度。

二、流体静力学1、静压强的特性静压强的方向总是垂直于作用面,并指向作用面内。

静止流体中任意一点处各个方向的静压强大小相等。

2、静压强的分布规律对于重力作用下的静止液体,其静压强分布公式为:p = p0 +ρgh ,其中 p0 为液面压强,h 为液体中某点的深度。

3、压力的表示方法绝对压力:以绝对真空为基准度量的压力。

相对压力:以大气压为基准度量的压力,包括表压力和真空度。

三、流体动力学基础1、流体运动的描述方法拉格朗日法:跟踪流体质点的运动轨迹来描述流体的运动。

欧拉法:通过研究空间固定点上流体的运动参数随时间的变化来描述流体的运动。

2、流线和迹线流线是在某一瞬时,在流场中所作的一条曲线,在该曲线上各点的速度矢量都与该曲线相切。

迹线是流体质点在一段时间内的运动轨迹。

3、连续性方程对于定常流动,质量守恒定律表现为连续性方程:ρ1v1A1 =ρ2v2A2 。

4、伯努利方程理想流体在重力作用下作定常流动时,沿流线有:p /ρ + gz +(1 / 2)v²=常量。

流体力学复习资料【最新】

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流体力学复习资料1.流体的定义;宏观:流体是容易变形的物体,没有固定的形状。

微观:在静力平衡时,不能承受拉力或者剪力的物体就是流体。

2. 流体的压缩性:温度一定时,流体的体积随压强的增加而缩小的特性。

流体的膨胀性:压强一定时,流体的体积随温度的升高而增大的特性。

3. 黏度变化规律:液体温度升高,黏性降低;气体温度升高,黏性增加。

原因:液体黏性是分子间作用力产生;气体黏性是分子间碰撞产生。

4.牛顿内摩擦定律:运动的额流体所产生的内摩擦力F的大小与垂直于流动方向的速度梯度du/dy成正比,与接触面的面积A成正比,并与流体的种类有关,与接触面上的压强无关。

数学表达式:F=μA du/dy流层间单位面积上的内摩擦力称为切向应力τ=F/A=μdu/dy5.静止流体上的作用力:质量力、表面力。

质量力:指与流体微团质量大小有关并且集中作用在微团质量中心上的力。

表面力:指大小与流体表面积有关并且分布作用在流体表面上的力。

6.重力作用下静力学基本方程:dp=-ρgdz 对于均质不可压缩流体:z+p/ρ=c物理意义:几何意义7. .绝对压强:以绝对真空为基准计算的压强。

P相对压强:以大气压强为基准计算的压强。

P e真空度:某点的压强小于大气压强时,该点压强小于大气压强的数值。

P vP=p a+ρgh p e=p-pa p v=p a-p8.压力提的概念:所研究的曲面(淹没在静止液体中的部分)到自由液面或自由液面的延长面间投影所包围的一块空间体积。

液体在曲面上方叫实压力体或正压力体;下方的叫虚压力体或负压力体。

9. 研究流体运动的两种方法:①拉格朗日法②欧拉法10.定常流动:流体质点的运动要素只是坐标的函数而与时间无关。

非定常流动:流体质点的运动要素既是坐标的函数又是时间的函数。

11. 迹线:指流体质点的运动轨迹,它表示了流体质点在一段时间内的运动情况。

流线:在流场中每一点上都与速度矢量相切的曲线称为流线。

流线是同一时刻不同流体质点所组成的曲线,它给出该时刻不同流体质点的速度方向。

流体力学总复习

流体力学总复习

流体⼒学总复习流体⼒学总复习1.流体连续介质假设,流体的易变形性,粘性,可压缩性2.流体的主要⼒学性质:粘性,压缩性和表⾯张⼒。

3.粘度⼀般不随压⼒变化;对于⽓体温度升⾼则粘度变⼤;对于液体温度升⾼则粘度变⼩。

4.流体的压缩性温度不变时,流体的体积随压强升⾼⽽缩⼩的性质。

5.流体的热膨胀性压⼒不变时,流体的体积随温度升⾼⽽增⼤的性质。

6.不可压缩流体的概念所有的流体均具有可压缩性,只不过液体压缩性很⼩,⽓体的压缩性⼤。

实际⼯程中,对于那些在整个流动过程中压⼒及温度变化不是很⼤,以致流体的密度变化可以忽略不计的问题,不论是液体或是⽓体,假设其密度为常数,并称其为不可压缩流体。

7.⽜顿内摩擦定律,τ=µ*du/dy。

上式说明流体在流动过程中流体层间所产⽣的剪应⼒与法向速度梯度成正⽐,与压⼒⽆关。

流体的这⼀规律与固体表⾯的摩擦⼒规律不同。

符合⽜顿切应⼒公式者为⽜顿流体,如⽔,空⽓;不符合⽜顿切应⼒公式者为⾮⽜顿流体,如油漆,⾼分⼦化合物液体。

8.粘性系数为零的流体称为理想流体,是⼀种假想的流体。

9.⼯程中常⽤运动粘度代替,10.黏性流体与理想流体之分。

⾃然界存在的实际流体都具有黏性,因此实际流体都是黏性流体;若黏性可以忽略不计,则称之为理想流体,即不具有黏性的流体为理想流体。

11.影响黏度的主要因素(1) 温度的影响A. 对于液体,其黏度随温度的升⾼⽽减少。

原因为:液体分⼦的黏性主要来源于分⼦间内聚⼒,温度升⾼时,液体分⼦间距离增⼤,内聚⼒随之下降⽽使黏度下降。

B. 对于⽓体,其黏度随温度的升⾼⽽增⼤。

原因为:⽓体黏性的主要原因是分⼦的热运动,温度升⾼时,⽓体分⼦的热运动加剧,层间分⼦交换频繁,因此⽓体黏度增⼤。

(2) 压强的影响通常压强下,压强对流体黏度的影响很⼩,可以忽略不计。

但在⾼压强下,流体,⽆论是液体还是⽓体,其黏度都随压强的增⼤⽽增⼤。

12.液体的⾃由表⾯存在表⾯张⼒,表⾯张⼒是液体分⼦间吸引⼒的宏观表现。

流体力学复习资料

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材控二班复习资料一.基本概念1.流线和迹线:迹线就是流体质点的运动轨迹线。

其特点是:对于每一个质点都有一个运动轨迹,所以迹线是一族曲线,而且迹线只随质点不同而异,与时间无关。

流线在同一瞬时流场中连续的不同位置点的流动方向线。

其特征是:1).非稳定流时,经过同一点的流线其空间方位和形状是随时间改变的。

2).稳定流时,同一点的流线始终保持不变,且流线上质点的迹线与流线重合。

(19页)2.牛顿流体和非牛顿流体:根据牛顿粘性定律dyd xyx υητ-= , 切应力τyx对速度梯dy d x υ-作图,应得到一条通过原点的直线,具有这种特性的流体称为牛顿流体。

对于不符合牛顿粘性定律的流体,称为非牛顿流体。

(13页)3.速度边界层,温度边界层和扩散边界层:流体在绕流过固体壁面流动是紧靠固体壁面形成速度梯度较大的流体薄层称为边界层,即速度边界层。

导热时形成的温度梯度较大的薄层即为温度边界层。

扩散时形成的浓度梯度较大的薄层即为扩散边界层。

(64页)4.雷诺数(Re ): 粘性力惯性力===D D υηρυηρυ22Re )速(是流体在圆管内平均流其中s m υ D 是圆管内径(m ) )力粘性系数(是流体的动力粘度或动s Pa •η Re 是惯性力与粘性力的比值,是流体流动中状态的判断准则。

(48页) 5.施密特数(Sc ):DDSc ρην== 其中D 是质量扩散率(m 2) Sc 是分子动量扩散与分子质量扩散率的比值。

(208页)6.普朗特数(Pr ):热量传输能力动量传输能力===λρνp c aPr 其中a 是热扩散率(s m 2))是必定压热容(12--︒••C m W c P Pr 是流体的无因次组合,又称物性准数。

表示流体动量传输能力与热量传输能力之比。

表示流体的导热热阻与对流热阻之比。

(137页) 7.努赛尔数(Nu ): 对流热阻导热热阻===λλλα1l l Nu Nu 是被决定准数,反映了对流换热在边界上的特征。

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流体复习整理资料第一章 流体及其物理性质1.流体的特征——流动性:在任意微小的剪切力作用下能产生连续剪切变形的物体称为流体。

也可以说能够流动的物质即为流体。

流体在静止时不能承受剪切力,不能抵抗剪切变形。

流体只有在运动状态下,当流体质点之间有相对运动时,才能抵抗剪切变形。

只要有剪切力的作用,流体就不会静止下来,将会发生连续变形而流动。

运动流体抵抗剪切变形的能力(产生剪切应力的大小)体现在变形的速率上,而不是变形的大小(与弹性体的不同之处)。

2.流体的重度:单位体积的流体所的受的重力,用γ表示。

g 一般计算中取9.8m /s 23.密度:=1000kg/,=1.2kg/,=13.6,常压常温下,空气的密度大约是水的1/8003. 当流体的压缩性对所研究的流动影响不大,可忽略不计时,这种流体称为不可压缩流体,反之称为可压缩流体。

通常液体和低速流动的气体(U<70m /s )可作为不可压缩流体处理。

4.压缩系数:弹性模数:21d /d p p E N mρβρ==膨胀系数:)(K /1d d 1d /d TVV T V V t ==β5.流体的粘性:运动流体存在摩擦力的特性(有抵抗剪切变形的能力),这就是粘滞性。

流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性,而摩擦力则是粘性的动力表现。

温度升高时,液体的粘性降低,气体粘性增加。

6.牛顿摩擦定律: 单位面积上的摩擦力为: 摩擦力为: 此式即为牛顿摩擦定律公式。

其中:μ为动力粘度,表征流体抵抗变形的能力,它和密度的比值称为流体的运动粘度ν 摩擦力是成对出现的,τ值既能反映大小,又可表示方向,必须规定:公式中的τ是靠近坐标原点一侧(即t -t 线以下)的流体所受的摩擦应力,其大小为μ du/dy ,方向由du/dy 的符号决定,为正时τ与u 同向,为负时τ与u 反向,显然,对下图所示的流动,τ>0, 即t —t 线以下的流体Ⅰ受上部流体Ⅱ拖动,而Ⅱ受Ⅰ的阻滞。

粘性受温度影响明显:气体粘性:分子热运动, 温度升高,粘性增加;液体粘性:分子间吸引力,温度升高,粘性下降。

7.理想流体:粘性系数很小,可以忽略粘性的流体 , 3/g N m γρ=p V V p V V p d d 1d /d -=-=β21d 1d /d d p V m NV p p ρβρ=-=h Uμτ=dyduAh U A A T μμτ===ρμν==μ第二章 流体静力学1.作用于流体上的力按作用方式可分为表面力和质量力两类。

表面力: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质量力:是流体质点受某种力场的作用而具有的力,它的大小与流体的质量成正比。

单位质量力:单位质量流体所受到的质量力。

在非惯性系中,质量力除了重力外还包括惯性力。

惯性力: 单位质量力的惯性力分力: 2.流体静压强的两个特性 :方向性(流体静压力的方向总是沿着作用面的法线方向);在静止流体中任意一点静压强的大小与作用的方位无关,其值均相等,仅取决于作用点的空间位置。

3.等压面:在平衡流体中,压力相等的各点所组成的面称为等压面。

在等压面上d p =0。

因流体密度ρ≠0,可得等压面微分方程:X d x +Y dy +Z d z =0等压面具有以下两个重要特性:特性一,在平衡的流体中,通过任意一点的等压面,必与该点所受的质量力互相垂直。

特性二,当两种互不相混的液体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。

4.重力场中流体静力学基本方程:适用条件:作用在流体上的质量力只有重力;均匀的不可压缩流体.在重力场中X =0, Y =0, Z =-g ;对于不可压缩流体, =常数, cp z p z =+=+γγ2211。

z 表示位置水头;γ表示压强水头;γpz +表示静水头也称为测压管水头。

在重力场中,平衡流体各点的静水头 相等,测压管水头线是一条水平线。

测压管水头的含义:在有液体的容器壁选定测点,垂直于壁面打孔,接出一端开口与大气相通的玻璃管,即为测压管。

能量意义:z 表示位置势能;γp表示压强势能;γpz +表示总势能。

位置势能与压强势能可以互相转换,但它们之和——总势能是保持不变的,并可以相互转化5.确定等压面的原则:在重力场中,静止、同种、连续的流体中,水平面是等压面。

6.常用的液柱高度单位有米水柱(m H 2O )、毫米汞柱(mm Hg )等帕斯卡原理: 在重力作用下不可压缩流体表面上的压强,将以同一数值沿各个方向传递到流体中的所有流体质点,真空度:相对压强为负值时,其绝对值称为真空压强。

今后讨论压强一般指相对压强,省略下标,记为 p ,若指绝对压强则特别注明。

8.液体相对平衡,就是指液体质点之间没有相对运动,但盛装液体的容器却对地面上的固定坐标系有相对运动的状态。

原理:达朗伯原理。

这时流体处于惯性运动状态,流体平衡微分方程仍适用。

基本方程: d p =ρ(X d x +Y d y +Z d z )am F m-=af m-=()Zdz Ydy Xdx dp ++=ρρhp p γ+=00=+∑a F F gh p p ρ+=09.静止液体对壁面的作用力:(要会计算) 作用在平面上的总压力:P 作用在平面上的总压力的作用点: 区别h c 和y c几点结论:平面上静水压强的平均值为作用面(平面图形)形心处的压强。

总压力大小等于作用面形心 C 处的压强 p C 乘上作用面的面积 A .平面上均匀分布力的合力作用点将是其形心,而静压强分布是不均匀的,浸没在液面下越深,压强越大所以总压力作用点位于作用面形心以下。

在计算中压强取相对压强。

10.作用在曲面(柱面)上的总压力:总压力的作用点确定方法:水平分力P x 的作用线通过A x 的压力中心;铅垂分力P z 的作用线通过V p 的重心;总压力P 的作用线由P x 、P z 的交点和 确定;将P 的作用线延长至受压面,其交点即为总压力在曲面上的作用点。

Ah C ⋅=γA y I y y CCC D +=arctan px pzF F θ=第三章:流体运动学1.流场:充满运动流体的空间2.研究流体运动的方法:拉格朗日法和欧拉法。

拉格朗日法是着眼于流体质点,先跟踪个别流体质点,然后将流场中所有质点的运动情况综合起来,就得到所有流体质点的运动;(跟踪)欧拉法着眼于流场中的空间点,用同一时刻所有点上的运动情况来描述流体质点的运动(布哨) 3.定常流动和非定常流动流场中各点的流动参数与时间无关的流动称为定常流动。

4.迹线与流线。

迹线就是流体质点的运动轨迹。

迹线只与流体质点有关,对不同的质点, 迹线的形状可能不同; 流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线流线具有以下两个特点:① 非定常流动时,流线的形状随时间改变;定常流动时,其形状不随时间改变。

② 流线是一条光滑曲线。

流线之间不能相交。

5. 流管、流束及总流流管:在流场中作一条与流线不重合的封闭曲线,则通过该曲线上所有点的流线组成的管状表面就称为流管 流束:流管中的所有流体称为流束。

总流:流动边界所有流束的总和称为总流 6.湿周、水力半径、水力直径总流的过流断面上,流体与固体接触的长度称为湿周,用χ表示。

总流过流断面的面积A 与湿周χ之比称为水力半径R ,水力半径的4倍称为水力直径。

d i =4A/χ=4R7.流量:单位时间穿过该曲面的流体体积 8.平均速度:体积流量与断面面积之比A Qv =为断面平均流速,它是过水断面上不均匀流速u(瞬时速度)的一个平均值9.系统和控制体众多流体质点的集合称为系统。

系统一经确定,它所包含的流体质点都将确定。

控制体是指流场中某一确定的空间。

10.总流的连续性方程:有旋流动:角速度不为0;无旋流动:角速度为011.流体微团的运动一般可分解为平动、转动和变形运动等三部分。

第四章 流体动力学基础 1.伯努里方程:是流体力学中最常用的公式之一,但在使用时,应注意其限制条件:① 理想不可压缩流体;② 作定常流动;③ 作用于流体上的质量力只有重力;④ 沿同一条流线(或微小流束)。

0=++z u y u x u zy x ∂∂∂∂∂∂gu p z g u p z 2222222111++=++γγ伯努里方程是能量守恒原理在流体力学中的具体体现,故被称之为能量方程。

总机械能不变,并不是各部分能量都保持不变。

三种形式的能量可以各有消长,相互转换,但总量不会增减。

伯努里方程在流线上成立,也可认为在微元流上成立,所以伯努里方程也就是理想流体定常微元流的能量方程。

伯努里方程可理解为:微元流的任意两个过水断面的单位总机械能相等。

由于是定常流,通过微元流各过水断面的质量流量相同,所以在单位时间里通过各过水断面的总机械能(即能量流量)也相等。

2.沿流线法线方向压力和速度的变化:当流线的曲率半径很大或流体之间的夹角很小时,流线近似为平行直线,这样的流动称为缓变流,否则称为急变流。

缓变流任意过流截面上流体静压力的分布规律与平衡流体中的相同,z+p/γ=常数3.总流伯诺里方程:应用条件:① 不可压缩流体;② 作定常流动;③重力场中;④ 缓变流截面。

⑤中途无流量出、入,如有方程式仍近似成立。

⑥中途无能量出、入。

若流体是粘性,则4.孔口出流:wh g v p z H g v p z +++=+++2222222111γγwhg v p z g v p z +++=++2222222111γγ5.动量方程的应用及计算P129第五章 粘性流体流动及阻力1.沿程阻力及沿程损失:沿程阻力是指流体在过流断面沿程不变的均匀流道中所受的流动阻力。

由此所发生的能量损失称为沿程损失。

2.局部阻力及局部损失:局部阻力是指流体流过局部装置(如阀门、弯头、断面突然变化的流道等)时,也就是发生在急变流中的阻力。

由此所发生的能量损失称为局部损失。

3.雷诺数: ,μ为动力粘度d 是圆管直径,v 是断面平均流速,ν 是流体的运动粘性系数(分母)。

小雷诺数流动趋于稳定,而大雷诺数流动稳定性差,容易发生紊流现象。

4.圆管中恒定流动的流态转化仅取决于雷诺数5.流体具有两种流动状态。

当速度变化时,这两种流态可以互相转化,对应的两个转变速度Vc ’和Vc,分别为上临界速度和下临界速度。

当V ≦Vc 时,为层流;当V ≧Vc ’时,为紊流。

6.流体在圆管中的层流速度分布:r 表示距圆管中心处的距离,i 表示单位管长的沿程损失,即水力坡度。

此公式表明,速度沿半径方向是按二次规律变化,速度分布是一个旋转抛物面。

7.圆管中的层流流动:圆管层流中心处的最大速度等于平均速度的两倍;平均速度v=;沿程阻力损失:;( ),λ为沿程阻力系数。

8.圆管中的紊流流动紊流的基本特征是有一个在时间和空间上随机分布的脉动流场叠加到本为平滑和平稳的流场上。

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