流体力学课件第一章-绪论
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01第一章 绪论 《流体力学(第4版)》罗惕乾(电子课件)
体积弹性模量定义为产生单位相对体积变化所需的压强增高：
E dp dv v
其中E为体积弹性模量，v为流体体积，负号是因为当受压时dp>0体 积减小dv<0，考虑到一定质量的流体 m=ρv = 常数, 其密度与体积成 反比:
dv vd 0, 即 dv d v
体积弹性模量可写为： E ddp(N /mddp2)
dt
d
dt
其中比例系数μ是反映粘性大小的物性参数，称为流体的粘性系数或粘度。
考虑如上图的流体元变形，因为Δ=（u+du)dt-udt=dudt,
又Δ= dytgdθ=dydθ，所以单位时间内的角变形 d等于速度梯度
dt
dd。uy
从而得到著名的牛顿粘性公式：
du
dy
其中τ的单位是帕：N/m2，流体粘性系数μ的单位是：N.s/m2
(3)表面张力σ（N/m) 液体表面由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向
产生的拉力, 单位长度上的这种拉力称为表面拉力。
2、毛细现象
(1)内聚力，附着力
液体分子间相互制约，形成一体的吸引力。
(2)毛细压强
由表面张力引起的附加压强称为毛细压强
3.毛细管中液体的上升或下降高度
d cos( ) 1 d 2hg
慢的趋势，而快层对慢层有向前的牵扯使其有变快的趋势
Δ
u+du τ
dy
d
u
t
t+dt
流体相邻层间存在着抵抗层间相互错动的趋势，这一特性称为流
体的粘性，层间的这一抵抗力即摩擦力或剪切力，单位面积上的剪
切力称为剪切应力τ
牛顿提出，流体内部的剪切力τ与流体的角变形率 成d正比（注
意对于固体而言，τ 与θ 成正比）
E dp dv v
其中E为体积弹性模量，v为流体体积，负号是因为当受压时dp>0体 积减小dv<0，考虑到一定质量的流体 m=ρv = 常数, 其密度与体积成 反比:
dv vd 0, 即 dv d v
体积弹性模量可写为： E ddp(N /mddp2)
dt
d
dt
其中比例系数μ是反映粘性大小的物性参数，称为流体的粘性系数或粘度。
考虑如上图的流体元变形，因为Δ=（u+du)dt-udt=dudt,
又Δ= dytgdθ=dydθ，所以单位时间内的角变形 d等于速度梯度
dt
dd。uy
从而得到著名的牛顿粘性公式：
du
dy
其中τ的单位是帕：N/m2，流体粘性系数μ的单位是：N.s/m2
(3)表面张力σ（N/m) 液体表面由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向
产生的拉力, 单位长度上的这种拉力称为表面拉力。
2、毛细现象
(1)内聚力，附着力
液体分子间相互制约，形成一体的吸引力。
(2)毛细压强
由表面张力引起的附加压强称为毛细压强
3.毛细管中液体的上升或下降高度
d cos( ) 1 d 2hg
慢的趋势，而快层对慢层有向前的牵扯使其有变快的趋势
Δ
u+du τ
dy
d
u
t
t+dt
流体相邻层间存在着抵抗层间相互错动的趋势，这一特性称为流
体的粘性，层间的这一抵抗力即摩擦力或剪切力，单位面积上的剪
切力称为剪切应力τ
牛顿提出，流体内部的剪切力τ与流体的角变形率 成d正比（注
意对于固体而言，τ 与θ 成正比）
流体力学课件—上海交通大学
单位质量力 —— 单位质量流体所受到的质量力。
am
Fm m am m f x i f y j f z k
—— 单位质量力（数值等于流体加速度）。
fx 、fy、fz —— 单位质量力在直角坐标系中 x、y、 z 轴上的投影。
二、表面力
表面力 —— 由于V 流体与四周包围它的物体相 接触而产生，分布作用在该体积流体的表面。
三、静压强基本公式的物理意义
dv 内摩擦力： F A dy
以切应力表示： F dv A dy
牛顿内摩擦定律
式中：µ —— 与流体的种类及其温度有关的比例 常数；
dv —— 速度梯度（流体流速在其法线方 dy 向上的变化率）。
2、粘度及其表示方法 粘度
dv dy
代表了粘性的大小
µ 的物理意义：产生单位速度梯度，相邻流 层在单位面积上所作用的内摩擦力（切应力）的 大小。 常用粘度表示方法有三种：
dV 1 k V dp
( m2/N )
式中：dV —— 流体体积相对于V 的增量；
V —— 压强变化前(为 p 时)的流体体积；
dp —— 压强相对于p 的增量。
体积（弹性）模量：
1 Vdp K k dV
( N/m2 )
K 不易压缩。 一般认为：液体是不可压缩的（在 p、T、v 变 化不大的“静态”情况下）。 则 = 常数 或:
<1>动力粘度 µ
单位 ： Pa s （帕 • 秒）
1 Pa s = 1 N/m2 s
<2>运动粘度：
工程上常用：10 – 6 m2 / s
单位：m2 / s
am
Fm m am m f x i f y j f z k
—— 单位质量力（数值等于流体加速度）。
fx 、fy、fz —— 单位质量力在直角坐标系中 x、y、 z 轴上的投影。
二、表面力
表面力 —— 由于V 流体与四周包围它的物体相 接触而产生，分布作用在该体积流体的表面。
三、静压强基本公式的物理意义
dv 内摩擦力： F A dy
以切应力表示： F dv A dy
牛顿内摩擦定律
式中：µ —— 与流体的种类及其温度有关的比例 常数；
dv —— 速度梯度（流体流速在其法线方 dy 向上的变化率）。
2、粘度及其表示方法 粘度
dv dy
代表了粘性的大小
µ 的物理意义：产生单位速度梯度，相邻流 层在单位面积上所作用的内摩擦力（切应力）的 大小。 常用粘度表示方法有三种：
dV 1 k V dp
( m2/N )
式中：dV —— 流体体积相对于V 的增量；
V —— 压强变化前(为 p 时)的流体体积；
dp —— 压强相对于p 的增量。
体积（弹性）模量：
1 Vdp K k dV
( N/m2 )
K 不易压缩。 一般认为：液体是不可压缩的（在 p、T、v 变 化不大的“静态”情况下）。 则 = 常数 或:
<1>动力粘度 µ
单位 ： Pa s （帕 • 秒）
1 Pa s = 1 N/m2 s
<2>运动粘度：
工程上常用：10 – 6 m2 / s
单位：m2 / s
绪论流体力学ppt文档
大小等于物体排开的流体的重力。
浮力原理
曹冲（196-208）称象
人类早期的梦想和探索
– 阿基米德螺旋（线）；
阿基米德螺旋抽水机
常见的阿基米德螺线
人类早期的梦想和探索
• ·列奥纳多•达•芬奇（ Leonardo Da Vinci, 1452-1519） – 文艺复兴的代表人物之一，是世界文化史上最伟大的人物之一； – 意大利著名的艺术家、科学家和工程师，航空科学研究的创始人。
– 法国著名的物理学家、数学家 和天文学家；
– 十八世纪为牛顿力学体系的建 立作出卓越贡献的科学家之一 ；
– 提出了波动方程；
– 第一次提出了流体速度和加速 度分量的概念。
D‘Alembert (1717-1783)
早期的流体力学
– 《动力学》于1743年出版，是达朗贝尔最伟大的物理学著作 – 《动力学》中阐述了著名的达朗贝尔原理：
萨顿曾指出：“写一部有关他 的天才作品的完整研究著作， 也就意味着写一部十五世纪科 学技术的真正百科全书。”
Da Vinci (1452-1519)
人类早期的梦想和探索
– 在许多学科学领域都颇有建树
水利机械 达•芬奇遗留手稿
鸟的飞翔原理
人类早期的梦想和探索
– 航空科学研究的创始人。
Martin Kemp, Leonardo lifts off: A wing designed by Leonardo da Vinci proves to be aerodynamic. Nature Vol. 421, 20 February 2003
–牛顿并没有建立起流体动力学的 理论基础，他提出的许多力学模 型和结论同实际情形还有较大的 差距。
Newton (1642-1727)
浮力原理
曹冲（196-208）称象
人类早期的梦想和探索
– 阿基米德螺旋（线）；
阿基米德螺旋抽水机
常见的阿基米德螺线
人类早期的梦想和探索
• ·列奥纳多•达•芬奇（ Leonardo Da Vinci, 1452-1519） – 文艺复兴的代表人物之一，是世界文化史上最伟大的人物之一； – 意大利著名的艺术家、科学家和工程师，航空科学研究的创始人。
– 法国著名的物理学家、数学家 和天文学家；
– 十八世纪为牛顿力学体系的建 立作出卓越贡献的科学家之一 ；
– 提出了波动方程；
– 第一次提出了流体速度和加速 度分量的概念。
D‘Alembert (1717-1783)
早期的流体力学
– 《动力学》于1743年出版，是达朗贝尔最伟大的物理学著作 – 《动力学》中阐述了著名的达朗贝尔原理：
萨顿曾指出：“写一部有关他 的天才作品的完整研究著作， 也就意味着写一部十五世纪科 学技术的真正百科全书。”
Da Vinci (1452-1519)
人类早期的梦想和探索
– 在许多学科学领域都颇有建树
水利机械 达•芬奇遗留手稿
鸟的飞翔原理
人类早期的梦想和探索
– 航空科学研究的创始人。
Martin Kemp, Leonardo lifts off: A wing designed by Leonardo da Vinci proves to be aerodynamic. Nature Vol. 421, 20 February 2003
–牛顿并没有建立起流体动力学的 理论基础，他提出的许多力学模 型和结论同实际情形还有较大的 差距。
Newton (1642-1727)
流体力学教学资料 1-PPT精选文档25页
第五节 表面张力
a
n
气体
表面张力：是液体自由面上分子引力
液体
a 大于斥力而产生的沿表面每单位长度
切向拉力 [N/m]
二维液体表面张力
p p 0 R 2s in 2 2 2
a
气体
pp0/R 曲率半径
液体
n
a
毛细现象 是接触角，与液体，固体性质有关
900
900
gd2hdcos
4
h 4 cos gd
毛细管液体爬高
水
水银
毛细现象不仅与液体性质、固壁材料、液面上方气体性 质等因素有关，也与管径的大小有关。管径越小，毛细 现象越明显。
谢谢！
xiexie!
流体微团（流体质点）是大量流体分子的集合， 在宏观上是无限小体积。
1 mm 3 体积有 3.31019 个水分子，2.71016 气体分子 以工程的尺度观察，1 mm 3 流体微团 非常微小 以水分子的尺度观察，1 mm 3 流体微团 非常巨大
流体由分子组成，分子不断地运动并且相互碰撞，分 子的运动是不规律的。
如果对微小流体团里所有分子的物理参数进行统计平 均，并把统计平均值作为流体微团的相应物理参数， 只要这样的微团相对于物理参数宏观变化的特征尺寸 足够小，微团上和微团间的参数变化就能够充分反映 出流体的宏观运动特征。
流体力学测量仪器能够反映出来的也正是这样一些宏 观物理参数，而这些宏观物理参数表征的是许许多多 个分子上相应物理参数的统计平均值。
流体力学的任务：在一定的空间体积里，研究流体微团宏 观运动、受力和能量变化的规律。
失效情况：稀薄气体 激波 微尺度流动 (厚度与气体分子平均自由程同量级)
流体力学第1章绪论幻灯片PPT
流体力学第1章绪论幻灯片 PPT
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1.1 流体力学的研究对象及意义
1.1.1 研究对象 流体(Fluid),包括液体(Liquid)和气体(Gas)。
江苏科技大学
1.1.3 工程应用
流体力学已广泛用于国民经济的各个领域。
在水利建设中：如防洪、灌溉、航运、水力发电、河道整治等；
在航空航天中：如航天飞机、人造卫星等;
在国民经济的其他技术部门中：如机械工程中的润滑、液压传动； 船舶的行波阻力；市政工程中的通风、通水，高层建筑的受风作用； 铁路、公路隧道中的压力波传播、汽车的外形与阻力的关系；血液在 人体内的流动；污染物在大气中的扩散等。
得到很大发展，已形成专门的学科 ——计算流体力学。
1.1 流体力学的研究对象及意义
江 苏 科 技大 学
5）流体力学的发展史
流体力学的萌芽，是自距今约2200年希腊学者阿基米德的《论浮 体》一文开始的。他对静止流体的性质作了第一次科学总结。
流体力学的主要发展，是从牛顿时代开始的，1687年牛顿的名著 《原理》讨论了流体的阻力、波浪运动等问题，使流体力学开始变为力 学中的一个独立分支。此后，流体力学的发展主要经历了四个阶段：
4、二十世纪六十年代以后，由于计算机的发明与普及，出现了在理论 分析和实验观察的基础上拟定计算方案，利用计算机编程求解数值解的 流体力学研究方法，即“计算流体力学“。现代测量技术如激光测速仪 等的应用和计算机在实验数据的监测、采集等中的应用，都促进了工程 流体力学的发展。
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1.1 流体力学的研究对象及意义
1.1.1 研究对象 流体(Fluid),包括液体(Liquid)和气体(Gas)。
江苏科技大学
1.1.3 工程应用
流体力学已广泛用于国民经济的各个领域。
在水利建设中：如防洪、灌溉、航运、水力发电、河道整治等；
在航空航天中：如航天飞机、人造卫星等;
在国民经济的其他技术部门中：如机械工程中的润滑、液压传动； 船舶的行波阻力；市政工程中的通风、通水，高层建筑的受风作用； 铁路、公路隧道中的压力波传播、汽车的外形与阻力的关系；血液在 人体内的流动；污染物在大气中的扩散等。
得到很大发展，已形成专门的学科 ——计算流体力学。
1.1 流体力学的研究对象及意义
江 苏 科 技大 学
5）流体力学的发展史
流体力学的萌芽，是自距今约2200年希腊学者阿基米德的《论浮 体》一文开始的。他对静止流体的性质作了第一次科学总结。
流体力学的主要发展，是从牛顿时代开始的，1687年牛顿的名著 《原理》讨论了流体的阻力、波浪运动等问题，使流体力学开始变为力 学中的一个独立分支。此后，流体力学的发展主要经历了四个阶段：
4、二十世纪六十年代以后，由于计算机的发明与普及，出现了在理论 分析和实验观察的基础上拟定计算方案，利用计算机编程求解数值解的 流体力学研究方法，即“计算流体力学“。现代测量技术如激光测速仪 等的应用和计算机在实验数据的监测、采集等中的应用，都促进了工程 流体力学的发展。
(完整版)流体力学 第一章 流体力学绪论
第一章绪论§1—１流体力学及其任务1、流体力学的任务：研究流体的宏观平衡、宏观机械运动规律及其在工程实际中的应用的一门学科。
研究对象：流体,包括液体和气体。
2、流体力学定义：研究流体平衡和运动的力学规律、流体与固体之间的相互作用及其在工程技术中的应用.3、研究对象：流体(包括气体和液体）。
4、特性：•流动(flow)性，流体在一个微小的剪切力作用下能够连续不断地变形,只有在外力停止作用后,变形才能停止。
•液体具有自由（free surface）表面，不能承受拉力承受剪切力（ shear stress)。
•气体不能承受拉力,静止时不能承受剪切力，具有明显的压缩性，不具有一定的体积，可充满整个容器。
流体作为物质的一种基本形态，必须遵循自然界一切物质运动的普遍，如牛顿的力学定律、质量守恒定律和能量守恒定律等。
5、易流动性：处于静止状态的流体不能承受剪切力,即使在很小的剪切力的作用下也将发生连续不断的变形,直到剪切力消失为止。
这也是它便于用管道进行输送，适宜于做供热、制冷等工作介质的主要原因.流体也不能承受拉力，它只能承受压力.利用蒸汽压力推动气轮机来发电，利用液压、气压传动各种机械等,都是流体抗压能力和易流动性的应用.没有固定的形状，取决于约束边界形状，不同的边界必将产生不同的流动。
6、流体的连续介质模型流体微团——是使流体具有宏观特性的允许的最小体积。
这样的微团，称为流体质点。
流体微团：宏观上足够大,微观上足够小。
流体的连续介质模型为:流体是由连续分布的流体质点所组成，每一空间点都被确定的流体质点所占据,其中没有间隙，流体的任一物理量可以表达成空间坐标及时间的连续函数，而且是单值连续可微函数。
7流体力学应用:航空、造船、机械、冶金、建筑、水利、化工、石油输送、环境保护、交通运输等等也都遇到不少流体力学问题。
例如,结构工程:钢结构，钢混结构等.船舶结构；梁结构等要考虑风致振动以及水动力问题；海洋工程如石油钻井平台防波堤受到的外力除了风的作用力还有波浪、潮夕的作用力等，高层建筑的设计要考虑抗风能力;船闸的设计直接与水动力有关等等。
《流体力学》第一章绪论
欧拉法
以空间固定点作为研究对 象，通过研究流体质点经 过固定点的速度和加速度 来描述流体的运动。
质点导数法
通过研究流体质点在单位 时间内速度矢量的变化率 来描述流体的运动。
流体运动的分类
层流运动
流体质点沿着直线或近似的直线路径运动，各层 流体质点互不混杂，具有规则的流动结构。
湍流运动
流体质点运动轨迹杂乱无章，各流体质点之间相 互混杂，流动结构复杂多变。
流体静力学基础
总结词
流体静力学基础
详细描述
流体静力学是研究流体在静止状态下的力学性质的科学。其基础概念包括流体静压力、流体平衡的原理等，这些 原理在工程实践中有着广泛的应用。
03
流体运动的基本概念
流体运动的描述方法
01
02
03
拉格朗日法
以流体质点作为研究对象， 通过追踪流体质点的运动 轨迹来描述流体的运动。
《流体力学》第一章 绪论
目录
• 流体力学简介 • 流体的基本性质 • 流体运动的基本概念 • 流体动力学方程 • 绪论总结
01
流体力学简介
流体力学的定义
流体力学是研究流体（液体和气体） 的力学性质和运动规律的学科。
它涉及到流体在静止和运动状态下的 各种现象，以及流体与其他物体之间 的相互作用。
波动运动
流体在压力、温度、浓度等外部扰动作用下产生 波动现象，如声波、水波等。
流体运动的守恒定律
动量守恒定律
流体系统中的动量总和在封闭系统中保持不变，即流入和流出封 闭系统的动量之差等于系统内部动量的变化量。
质量守恒定律
流体系统中质量的增加或减少等于流入和流出封闭系统的质量流量 之差。
能量守恒定律
古希腊哲学家阿基米德研 究了流体静力学的基本原 理，奠定了流体静力学的 基础。
流体力学课件
du 试验结果写成表达式： A T dy
T du 单位面积上内摩擦力（切应力）： A dy
y U U+du u 0 x
பைடு நூலகம்
h dy y
式中： —动力黏滞系数（动力黏度） 单位：pa·s
du —流速在流层法线方向的变化率，称流速梯度。 dy
当u和h较小情况下，该值为常数。
即流速呈线性分布
H O s 1000 0.92 920 kg / m3） （
2
动力黏度为
920 5.6 104 0.5152 Pa s) （
由牛顿内摩擦定律
du F A dy
F A u 0 1 0.5152 3.14 0.2 1 103 107.8 Dd 206 200 2 2
上式两边分别乘以dx、dy、dz，然后相加得：
5、流体力学的工程应用
由于空气动力学的发展，人类研制出3倍声速的战斗机。
由于空气动力学的发展，人类研制出3倍声速的战斗机。
使重量超过3百吨，面积达半个足球场的大型民航客机， 靠空气的支托象鸟一样飞行成为可能，创造了人类技术 史上的奇迹。
时速达200公里的新型地效艇等，它们的设计都建立在 水动力学，船舶流体力学的基础之上。
用翼栅及高温，化学，多相流动理论设计制造成功大型 气轮机，水轮机，涡喷发动机等动力机械，为人类提供 单机达百万千瓦的强大动力。
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。
环境工程
灾害预报与控制；
发展更快更安全更舒适的交通工具；
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。
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2020/4/16
17
II、中期发展阶段——17世纪中叶至20世纪初叶
流体力学的初步形成和发展的时期，逐步建立和发展
了解决流体力学问题的理论与实验方法。
代表人物： 1738—— 伯努利
伯努利方程
瑞士科学家，曾在 俄国彼得堡科学院 任教，他在流体力 学、气体动力学、 微分方程和概率论 等方面都有重大贡 献，是理论流体力 学的创始人。
了解决流体力学问题的理论与实验方法。
代表人物： 1904——普朗特
边界层理论
第五章 不可压缩流体二维 边界层概述
德国力学家。现代流体力学的创始人之一。边界层 理论、风洞实验技术、机翼理论、紊流理论等方面 都作出了重要的贡献，被称作空气动力学之父。
2020/4/16
24
III、后期发展阶段——20世纪初叶至20世纪中叶 流体力学迅猛发展阶段，以航空航天领域为重，流体力学的理论
瑞士数学家、力学家、天文学家、物理学家， 变分法的奠基人，复变函数论的先驱者，理 论流体力学的创始人。
2020/4/16
19
II、中期发展阶段——17世纪中叶至20世纪初叶
流体力学的初步形成和发展的时期，逐步建立和发展
了解决流体力学问题的理论与实验方法。 代表人物：
纳维尔
N－S方程
黏性流体运动微分方程
与实验研究在各个 领域都取得了极大的发展。形成了两门重要的学
科：空气动力学和计算流体力学。
IV、近期发展状况——20世纪中叶以后 20世纪50年代以后，流体力学已经建立了一个相对比较完整的科
学研究体系，一些基本问题都得到了很好的解决。但是一些较难、较 复杂的问题还不能利用现有的知识进行解释，如湍流、旋涡动力学、 非定常流等。这些问题成为目前流体力学的主要研究方向。另外各种 交叉学科的出现也极大地拓展了流体力学的研究领域。
2020/4/16
21
II、中期发展阶段——17世纪中叶至20世纪初叶
流体力学的初步形成和发展的时期，逐步建立和发展
了解决流体力学问题的理论与实验方法。
代表人物：
儒可夫斯基
机翼理论—— 升力公式
机翼设计
第四章 不可压缩 流体有旋 流动和二 维无旋流
动
2020/4/16
22
II、中期发展阶段——17世纪中叶至20世纪初叶
流体力学与 流体机械
课程要求及考核方式
• 按时上课、不得迟到早退、发现三次本课程为不及格。 • 上课必须认真听讲，记笔记，不得做别事。 • 平时要独立完成作业，按时上交。 • 期末采取闭卷考试，考勤占10%，平时成绩占15%，
实验占15%，期终考试占60％。
船舶海洋 航空航天
大气环流 水利枢纽
流体机械 石油勘探
仿生推进 建筑桥梁
环境保护 交通堵塞
材料特性 人体生命
化工过程 体育运动
2020/4/16
10
第一章 绪 论
§1.1 流体力学的研究对象、内容和方法 §1.2 流体的特征及连续介质假设 §1.3 流体的主要物理性质 * §1.4 流体力学在工程实践中的应用
2020/4/16
古希腊数学家、力学家，静力学 和流体静力学的奠基人
2020/4/16
16
II、中期发展阶段——17世纪中叶至ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0世纪初叶
流体力学的初步形成和发展的时期，逐步建立和发展 了解决流体力学问题的理论与实验方法。 代表人物：
1686—— 牛顿—— 《自然哲学的数学原理》
流体黏性
牛顿内摩擦定律
第一章 黏性
英国伟大的数学家、物理学家、 天文学家和自然哲学家。
流体动力学——研究流体运动参数变化规律及其 对固面的作用力问题
2020/4/16
15
五、流体力学的发展历程
I、早期发展阶段——公元前至17世纪中叶
在治理江河、农田灌溉、供水及航海等实践活动中积累了 大量的流体基本知识。
突出成就： 公元前250年—— 阿基米德——《论浮体》
流体力学第一部著作
第二章 流体静力学
流体动力学基本公式 第三章 流体动力学基础
2020/4/16
18
II、中期发展阶段——17世纪中叶至20世纪初叶
流体力学的初步形成和发展的时期，逐步建立和发展
了解决流体力学问题的理论与实验方法。
代表人物：
1755—— 欧拉
理想流体平 衡微分方程
第二章 流体静力学
理想流体运 动微分方程
第三章 流体 动力学基础
流体力学的初步形成和发展的时期，逐步建立和发展
了解决流体力学问题的理论与实验方法。
代表人物： 1912——卡 门
卡门涡街
美国著名空气动力学家
解释机翼张线的"线鸣"、水下 螺旋桨的"嗡鸣"
2020/4/16
23
II、中期发展阶段——17世纪中叶至20世纪初叶
流体力学的初步形成和发展的时期，逐步建立和发展
斯托克斯
第三章 流体动力学基础
2020/4/16
20
II、中期发展阶段——17世纪中叶至20世纪初叶
流体力学的初步形成和发展的时期，逐步建立和发展
了解决流体力学问题的理论与实验方法。
代表人物：
1883——雷诺
层流、紊流
第六章 黏 性流体的一 维定常流动
雷诺应力
英国力学家、物理学家和工程师。杰 出的实验科学家。
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§1.1 流体力学的研究对象、内容和方法
一、研究对象
流体力学以液体和气体为研究对象，故流体是液体 和气体的统称。但对研究对象既不研究其个别分子的运 动，也不过问个别原子的运动，只研究其大量分子的集 体运动。
流体力学定义：根据理论力学的普遍原理，借助大 量的实际资料，运用数学和实验方法来研究流体平衡和 运动规律及其实际运用的一门科学。
——测压、测速、测流量的仪器原理 使用方法
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四、流体力学的分类
理论（古典）流体力学——偏重于数理分析 按研究 方法分 实验流体力学——工程力学
水力学 侧重工程应用
按研究 对象分
液体力学—注重于流体空间密度保持不变的特点 气体力学—运动速度小于声速的气体
按研究 内容分
流体静力学——静止流体内压力分布规律及对接 触固面的受力问题
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二、研究内容
平衡规律
绝对静止 相对静止
流动规律
管流 绕流 射流
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流体静力学 压力分布 压力计算
流体运动学 速度分布 压力分布 能量损失
流、固体相互作用
力与流动的关系
流体动力学
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三、重点内容
掌握 明确 熟悉
——基本概念、基本原理 基本计算方法
——公式推导的前提条件、适用范围 各种系数的确定方法 结合实际灵活运用
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