流体力学第1章 绪论
01第一章 绪论 《流体力学(第4版)》罗惕乾(电子课件)
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）
第1章 流体力学绪论 矿山流体机械
第一节 流体力学概述 流体力学发展简史
第一阶段（16世纪以前）：流体力学形成的萌芽阶段 第二阶段（16世纪文艺复兴以后-18世纪中叶）流体力
学成为一门独立学科的基础阶段 第三阶段（18世纪中叶-19世纪末）流体力学沿着两个
方向发展——欧拉、伯努利 第四阶段（19世纪末以来）流体力学飞跃发展
第一篇 流体力学基础
流体力学是研究流体运动和平衡规律及 其应用的科学，是力学的一个重要分支。
流体力学研究的对象——液体和气体。来自流体力学的研究内容：1、关于流体平衡的规律，它研究流体处于静止 （或相对平衡）状态时，作用于流体上的各种力 之间的关系，这一部分称为流体静力学；
2、关于流体运动的规律，它研究流体在运动状态 时，作用于流体上的力与运动要素之间的关系， 以及流体的运动特征与能量转换等，这一部分称 为流体动力学。
第三阶段（18世纪中叶-19世纪末）流体力学沿着
两个方向发展——欧拉（理论）、伯努利（实验）
工程技术快速发展，提出很多经验公式
1769年 谢才——谢才公式（计算流速、流量）
1895年 曼宁——曼宁公式（计算谢才系数）
1732年 比托——比托管（测流速）
1797年 文丘里——文丘里管（测流量）
理论
流体力学在煤矿中的应用
矿山通风、排水、压气，水力采煤、 重力选矿，气力、水力运输，采煤机、 支架、机床设备的液压系统等。
第1章 绪论
本章学习目标：
掌握液体和气体流动性的区别； 掌握流体密度和重度的概念及计算； 掌握流体的压缩性和膨胀性特点； 掌握牛顿黏性定律及黏性的度量方法。
流体力学发展简史 流体力学的研究方法 流体的主要物理性质
矿山流体机械
龙岩学院物理与机电工程学院 陈虹微
李玉柱流体力学课后题答案 第一章
第一章 绪论1-1 空气的密度31.165kg/m ρ=，动力粘度51.8710Pa s μ-=⨯⋅，求它的运动粘度ν。
解：由ρμ=v 得，55231.8710Pa s 1.6110m /s 1.165kg/m v μρ--⨯⋅===⨯ 1-2 水的密度3992.2kg/m ρ=，运动粘度620.66110m /s v -=⨯，求它的动力粘度μ。
解：由ρμ=v 得，3624992.2kg/m 0.66110m /s 6.5610Pa s μρν--==⨯⨯=⨯⋅ 1-3 一平板在油面上作水平运动，如图所示。
已知平板运动速度V ＝lm/s ，板与固定边界的距离δ＝5mm ，油的粘度0.1Pa s μ=⋅，求作用在平板单位面积上的粘滞阻力。
解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度为13d 1m/s 200s d 510mu V y δ--===⨯ 由牛顿内摩擦定律d d u yτμ=，可得作用在平板单位面积上的粘滞阻力为 -1d 0.1Pa s 200s 20Pa d u yτμ==⋅⨯= 1-4 有一个底面积为40cm ×60cm 矩形木板，质量为5kg ，以0.9m/s 的速度沿着与水平面成30倾角的斜面匀速下滑，木板与斜面之间的油层厚度为1mm ，求油的动力粘度。
解：建立如下坐标系，沿斜面向下方向为x 轴的正方向，y 轴垂直于平板表面向下。
设油膜内速度为线性分布，则油膜内的速度梯度为：330.9m /s 0.910110mu y -∂==⨯∂⨯1s - 由牛顿内摩擦定律知，木板下表面处流体所受的切应力为：30.910u yτμμ∂==⨯∂ Pa 木板受到的切应力大小与τ相等，方向相反，则匀速下滑时其受力平衡方程为：30.9100.40.659.8sin 30μ︒⨯⨯⨯=⨯从而可得油的动力粘度：0.1134Pa s μ=⋅1-5 上下两个平行的圆盘，直径均为d ，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩M 的表达式。
(完整版)工程流体力学习题及答案
(完整版)工程流体力学习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念，流体质点是指：（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
（d ）【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（a ）切应力和压强；（b ）切应力和剪切变形速度；（c ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。
解：牛顿内摩擦定律是d d v y τμ=，而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ，故d d t γτμ=。
（b ）【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是：（a ）m 2/s ；（b ）N/m 2；（c ）kg/m ；（d ）N·s/m 2。
解：流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。
（a ）【1.4】理想流体的特征是：（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RTp=ρ。
解：不考虑黏性的流体称为理想流体。
（c ）【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a ）1/20 000；（b ）1/1 000；（c ）1/4 000；（d ）1/2 000。
解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。
（a ）【1.6】 从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体：（a ）能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c ）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。
解：流体的特性是既不能承受拉力，同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切应力。
流体力学1
T(℃) 0° 2° 4° 6° 8° 10° 12°
ν(cm2 0.0177 0.0167 0.0156 0.0147 0.0138 0.0131 0.0123
/s)
5
4
8
3
7
0
9
T(℃) 14° 16° 18° 20° 22° 24° 26°
ν(cm2
/s)
0.0117 6
0.0118
0.0106 2
牛顿平板实验与内摩擦定律
设板间的y向流速呈直线分布，即：
u( y)
=
U Y
y
则
= du U
dy Y
实验表明，对于大多数流体满足：
F
∝
AU Y
引入动力粘性系数μ，则得牛顿内 摩擦定律
τ
=
F A
=
μ
U Y
=
μ
du dy
du 式中：流速梯度 dy 代表液体微团的剪切
= du u
变形速率。线性变化时，即 dy y ；
第一章 绪论
本章学习要点：
1. 水力学的研究对象与任务 2. 液体的连续介质模型。流体质点 3. 量纲和单位 4. 液体的主要物理性质：密度、重度、粘性、压缩性、
毛细现象、汽化压强 5. 作用在液体上的力：表面力和质量力
1.1.1 水力学的任务及研究对象
• 液体的平衡规律
研究液体处于平衡状态 时，作用于液
非牛顿流体：不符合上述条件的均称为非牛顿流体。
弹 性
τ
1
宾汉型塑性流体
τ
=τ0
+
μ
(
du dy
)n
体
假(伪)塑性流体
τ0
(完整版)流体力学
第1章绪论一、概念1、什么是流体？在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物质叫做流体（易流动性是命名的由来）流体质点的物理含义和尺寸限制？宏观尺寸非常小，微观尺寸非常大的任意一个物理实体宏观体积极限为零，微观体积大于流体分子尺寸的数量级什么是连续介质模型？连续介质模型的适用条件；假设组成流体的最小物质是流体质点，流体是由无限多个流体质点连绵不断组成，质点之间不存在间隙。
分子平均自由程远远小于流动问题特征尺寸2、可压缩性的定义；作用在一定量的流体上的压强增加时，体积减小体积弹性模量的定义、与流体可压缩性之间的关系及公式；Ev=-dp/（dV/V）压强的改变量和体积的相对改变量之比Ev=1/Κt 体积弹性模量越大，流体可压缩性越小气体等温过程、等熵过程的体积弹性模量；等温Ev=p等嫡Ev=kp k=Cp/Cv不可压缩流体的定义及体积弹性模量；作用在一定量的流体上的压强增加时，体积不变Ev=dp/(dρ/ρ）（低速流动气体不可压缩)3、流体粘性的定义;流体抵抗剪切变形的一种属性动力粘性系数、运动粘性系数的定义、公式；动力粘度：μ，单位速度梯度下的切应力μ=τ/（dv/dy)运动粘度：ν，动力粘度与密度之比，v=μ/ρ理想流体的定义及数学表达;v=μ=0的流体牛顿内摩擦定律(两个表达式及其物理意义）；τ=+-μdv/dy（τ大于零）、τ=μv/δ切应力和速度梯度成正比粘性产生的机理，粘性、粘性系数同温度的关系；液体：液体分子间的距离和分子间的吸引力，温度升高粘性下降气体：气体分子热运动所产生的动量交换，温度升高粘性增大牛顿流体的定义；符合牛顿内摩擦定律的流体4、作用在流体上的两种力。
质量力：与流体微团质量大小有关的并且集中在微团质量中心上的力表面力：大小与表面面积有关而且分布在流体表面上的力二、计算1、牛顿内摩擦定律的应用－间隙很小的无限大平板或圆筒之间的流动.第2章流体静力学一、概念1、流体静压强的特点;理想流体压强的特点(无论运动还是静止）；流体内任意点的压强大小都与都与其作用面的方位无关2、静止流体平衡微分方程，物理意义及重力场下的简化微元平衡流体的质量力和表面力无论在任何方向上都保持平衡欧拉方程 =0 流体平衡微分方程重力场下的简化：dρ=—ρdW=—ρgdz3、不可压缩流体静压强分布（公式、物理意义)，帕斯卡原理;不可压缩流体静压强基本公式z+p/ρg=C不可压缩流体静压强分布规律 p=p0+ρgh平衡流体中各点的总势能是一定的静止流体中的某一面上的压强变化会瞬间传至静止流体内部各点4、绝对压强、计示压强（表压)、真空压强的定义及相互之间的关系;绝对压强：以绝对真空为起点计算压强大小记示压强：比当地大气压大多少的压强真空压强：比当地大气压小多少的压强绝对压强=当地大气压+表压表压=绝对压强—当地大气压真空压强=当地大气压-绝对压强5、各种U型管测压计的优缺点；单管式：简单准确；缺点：只能用来测量液体压强，且容器内压强必须大于大气压强，同时被测压强又要相对较小，保证玻璃管内液柱不会太高U：可测液体压强也可测气体压强；缺：复杂倾斜管：精度高;缺点：?？6、作用在平面上静压力的大小（公式、物理意义）。
流体力学全部总结
（二）图解法
适用范围：规则受压平面上的静水总压力及其作用点的求解 原理：静水总压力大小等于压强分布图的体积，其作用 线通过压强分布图的形心，该作用线与受压面的交点便 是总压力的作用点（压心D）。
液体作用在曲面上的总压力
一、曲面上的总压力 • 水平分力Px
Px dPx hdAz hc Az pc AZ
z1
p1 g
u12 2g
z2
p2 g
u2 2 2g
上式被称为理想流体元流伯诺里方程 ，该式由瑞士物理学家 D.Bernoulli于1738年首先推出，称伯诺里方程 。
应用条件：恒定流 不可压缩流体 质量力仅重力 微小流束（元流）
三、理想流体元流伯诺里方程的物理意义与几何意义
几何意义
p x p y p z pn
X
流体平衡微分方程 （欧拉平衡方程）
1 p x 1 p y 1 p z
Y Z
0 0 0
物理意义：处于平衡状态的流体，单位质量流体所受的表面力分量与质量
力分量彼此相等。压强沿轴向的变化率（ p , p , p ）等于该轴向单位体积上的 x y z 质量力的分量（X, Y, Z）。
u x x
u y y
u z z
0
适用范围：理想流体恒定流的不可压缩流体流动。
二、恒定总流连续性方程
取一段总流，过流断面面积为A1和A2；总流中 任取元流，过流断面面积分别为dA1和dA2，流速为 恒定流时流管形状与位置不随时间改变； u1和u2
考虑到： 不可能有流体经流管侧面流进或流出； 流体是连续介质，元流内部不存在空隙；
第三节 连续性方程
《流体力学》选择题库.
《流体力学》选择题库第一章绪论1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是：bA、压强、速度和粘度；B、流体的粘度、切应力与角变形率；C、切应力、温度、粘度和速度；D、压强、粘度和角变形。
2．在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为：A、牛顿流体及非牛顿流体；B、可压缩流体与不可压缩流体；C、均质流体与非均质流体；D、理想流体与实际流体。
3．下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是。
A、流体的质量和重量不随位置而变化；B、流体的质量和重量随位置而变化；C、流体的质量随位置变化，而重量不变；D、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。
4．流体是一种物质。
A、不断膨胀直到充满容器的；B、实际上是不可压缩的；C、不能承受剪切力的；D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。
5．流体的切应力。
A、当流体处于静止状态时不会产生；B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生；C、仅仅取决于分子的动量交换；D、仅仅取决于内聚力。
6．下列说法正确的是A、静止液体的动力粘度为0；B、静止液体的运动粘度为0；C、静止液体受到的切应力为0；D、静止液体受到的压应力为0。
7．理想液体的特征是A、粘度为常数B、无粘性C、不可压缩D、符合RT=。
pρ8．水力学中，单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。
A、面积B、体积C、质量D、重量9．单位质量力的量纲是A、L*T-2B、M*L2*TC、M*L*T(-2)D、L(-1)*T10.单位体积液体的重量称为液体的______，其单位。
A、容重N/m2B、容重N/M3C、密度kg/m3D、密度N/m311.不同的液体其粘滞性_____，同一种液体的粘滞性具有随温度______而降低的特性。
A、相同降低B、相同升高C、不同降低D、不同升高12.液体黏度随温度的升高而____，气体黏度随温度的升高而_____。
A、减小，升高；B、增大，减小；C、减小，不变；D、减小，减小13.运动粘滞系数的量纲是：A、L/T2B、L/T3C、L2/TD、L3/T14.动力粘滞系数的单位是：A、N*s/mB、N*s/m2C、m2/sD、m/s15.下列说法正确的是：A、液体不能承受拉力，也不能承受压力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
流体力学研究方法
解决流体力学问题方法有三种，它们相互配 合，互为补充。
理论分析方法
研究方法 实验方法
数值分析方法
优点：可以揭示流动的本质和规律，因此具有普遍的适用性。 缺点：但由于数学上的困难，许多实际流动问题难以精确求解。
优点：能真实反映工程中实际流动规律，发现新现象，检 验理论结果等。 缺点：从实验中归纳的经验公式普适性差。
G lim V 0 V
均质流体内部各点处的容重均相等：
=G/V =g
水的容重常用值：
=9800 N/m3
相对密度（比重）
液体：是指液体重量与同体积标准水重量之比，没有单位，
是无量纲数。
标准纯水：
G d G w w w
a.物理学上——4℃水为标准， =1000 kg / m3；
S V
S
t
n p nn
P
单位质量质量力 f f x i f y j f z k （质量力分布密度）： 质量力的合力： F f ( x, y, z, t )dV
V
V
pn
f
z
F
重力场中：f g 源自 gkxg2. 表面力：外界通过表面接触传递的力，单位面积上的表面 力用应力表示。
中国古时候有大禹治水疏通
江河的传说； 秦朝李冰父子带领劳动人民 修建的都江堰，至今还发挥 着作用；大约与此同时，古 罗马人建成了大规模的供水 管道系统 公元前3世纪，阿基米德发 现浮力定律。
18世纪，随着牛顿运动定律和微积分方 法的建立，流体力学迈入理性发展阶段
欧拉
（1707-1783） 瑞士
高尔夫球起源于15世纪的苏格兰
起初，人们认为表面光滑的球飞行阻力小，因此用 皮革制球
后来发现用旧的球反而飞得远，这个谜到了20世纪 流体边界层理论得建立才得以解开
光滑球
粗糙球
现在高尔夫球表面制作成很多凹坑，阻力减小到光 滑球的1/5左右
汽车阻力
汽车发明于19世纪末
当时，人们认为汽车阻力主要来自前部空气的撞击
建议采用量 纲分析法
发现两种流 态
建立了粘性流体的运动方 程，即N－S方程
1904年，德国普朗特(L.Prandtl)发表
的边界层理论
卡门
钱学森
周培源
他们在空气动力学和湍流理论作出了基础性和开创性的 贡献。边界层理论与机翼理论和气体动力学一道成为了 现代流体动力学的基石。
20世纪中叶以来，工业生产和尖端技术的发展需要促使流体 力学与其他学科进行交叉融合，形成了包括多个学科的分支 体系。目前已包括： （普通）流体力学、粘性流体力学、气体动力学、稀薄气体 动力学、水动力学、渗流力学、非牛顿流体力学、多相流体 力学、磁、化学、生物、地球、计算流体力学等
m V
连续介质中一点P处的密度定义 dm m lim V V 0 dV 277K时水的密度：=1000 kg/m3 288K时空气的密度:= 1.226 kg/m3
比体积：单位质量流体所占有的体积，即密度的倒数。 单位： m3/kg。
v=1/
容重(重度，重率）：指单位体积流体的重量。单位：N/m3 。
S
p n lim
P dP S 0 S dS
S
V
n p nn
P
pnn pn n
pn t
t
V
n
pn
表面力的合力: P
p ds
S
f
F
1.5 流体的主要物理性质
1.5.1 密度 相对密度 比体积、混合气体密度 密度（Density）：单位体积流体的质量。单位：kg/m3 。 它表征流体质量在空间的密集程度。 δv内流体平均密度 体积δv P 质量δ m
测量和计算表明上部吸力的贡献比下部要大。
数百吨重的飞机悬浮在空气中和万吨巨轮悬 浮在水面上的流体力学原理完全不同
人们不能凭直觉认识流体运动，是因为： 空气看不见摸不着 肉眼难以观察真实 水无色透明 流动图像
流动形态变化太快
肉眼无法辨认
用特殊的技术可以让流动图像显现出来：
与圆柱绕流相似：高尔夫球和汽车后部流动图像 与前部有显著差别，正是这种差别导致运动的阻 力
1.2 流体力学研究内容、方法和应用
流体力学研究内容（任务）
流体力学就是研究流体宏观运动规律的学科。它的研 究对象是流体，主要研究在各种力的作用下，流体本 身的静止状态和运动状态特性，以及流体和相邻固体 界面间有相对运动时的相互作用规律，研究流动过程 中动量、能量和质量的传输规律。 具体地说，它的基本任务在于： （1）建立描述流体静止和运动的基本方程； （2）确定流体流经各种通道及绕流不同物体时，速 度、压强分布规律； （3）探求能量转换和损失的计算方法； （4）解决流体与固体之间的相互作用力的问题。
机翼运动时的流动图像则表明，尾部的旋涡与绕 机翼的环流同时产生，正是这种环流导致机翼的 升力。
丰富多彩的流动图案背后隐藏着复杂的力学规 律，有些动物具有巧妙运用这些规律的本领。
具有高度智慧的人类为了揭开流动奥秘， 建立了流体力学学科。
流体力学是人类同自然界作斗争和生产实践中发展起 来的。最早流体知识是从治水、灌溉等方面开始的。
因此早期的汽车后部是陡峭的，称为箱型车， 阻力系数CD很大，约0.8。
实际上，汽车阻力主要取决于后部形成的尾流。
20世纪30年代起，人们开始运用流体力学原 理，改进了汽车的尾部形状，出现了甲壳虫 型，阻力系数下降至0.6。
50～60年代又改进为船型，阻力系数为0.45。
80年代经风洞实验系统研究后，进一步改 进为鱼型，阻力系数为0.3。
•连续介质假设主要内容（1755年欧拉） 不考虑流体分子的存在，把真实流体看成是由无限多流体质 点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至考虑到流体距离固 体边壁接近0的极限情况也认为如此。这个假设叫流体连续 介质假设，也叫稠密性假设。 •流体质点是体积无穷小而又包含大量分子的流体微团，从宏 观上看，和流动所涉及到的物体特征尺度相比，微团尺度充 分小，小到数学上可以作为一个点来处理；微观上和分子平 均自由程相比，该微团的尺寸又充分大，包含有足够的分子， 使得分子共同物理属性的统计平均值有意义。 •连续介质假设提出意义 1）排除了分子运动的复杂性。
优点：能计算解析方法无法求解的流动问题，模拟多种工况， 比实验方法省时省钱。 缺点：受模型正确性、计算精度和计算机性能所限。
数值分析方法的一般过程： a. 对流体力学方程作简化和数值离散化；
b. 编制程序做数值计算；
c. 将计算结果与实验或解析结果比较，分析结果
的合理性。
流体力学的应用 凡是有流体存在的地方，就有流体力学的应用场合
伯努利
（1700-1782） 瑞士
拉普拉斯 拉格朗日 达朗贝尔
(1749-1827) 法国 （1736-1813) 意大利 （1717-1783） 法国
建立了无粘性理论流体力学，使流体力学基本理论 初步形成。
哈根（G. Hagen，德国）、泊肃叶（J. Poiseuille， 法国）和谢才（A. Chezy）建立了真实流体的实验 流体力学。 19世纪末两个流体力学分支开始结合，此期间重大 发展还有：
弗劳德（W. Froude) 1810
－1879 英国
瑞利(L. Reyleigh) 1842－1919， 英国
雷诺(O. Reynolds) 1842－1912， 爱尔兰
纳维(C. Navier) 1785－1836， 法国
斯托克斯(G. Stokes) 1819－1903， 英国
建立了模型 实验法则
第1章 绪论
流动的几个问题及流体力学发展史简介
(为什么要建立流体力学学科，该学科的发展史） 流体力学研究内容、研究方法和应用 流体的定义和特征 作用在流体上的力 流体的主要物理性质
有关流动的几个问题
人类祖先在海洋里生活了40亿年
人类在空气里也生活了700万年
人们对一些流动问题的直觉常常与事实不符 （1）高尔夫球：飞得远应表面光滑还是粗 糙？ （2）汽车：阻力来自前部还是后部？ （3）机翼：升力来自上部还是下部？
后来又出现楔型，阻力系数为0.2。
90年代以后，科研人员研制开发了气动性 能更优良的汽车，阻力系数仅为0.137。
经过近80年的改进，汽车的阻力已经减少到 原来的1/5
目前在汽车外形设计中，流体力学性能研究 已占主导地位，合理的外形使汽车具有更好 的动力学性能和更低的耗油率。
机翼升力 当鸟类停止扑翼在空中滑翔时， 人们的直观印象是空气从下面冲击着鸟的翅膀， 把鸟托在空中，类似于船舶受到水面向上压力
b.工程上 ——20℃的蒸馏水为标准，=1000 kg / m3； 气体：同样压强、温度条件下气体重度与空气重度之比 不同流体有不同密度，同一种流体，特别是气体密度通常 随压力和温度的变化而变化，即
课程安排
学时数：40＝36（理论课）＋4（实验课） 课程性质：专业基础课 成绩评定：作业（10%）+实验（10%）+考勤（10%） 教材：
•
+期末考试（70%）
孔珑主编 《流体力学（I）》. 高等教育出版社，2000
参考书：
• • 莫乃榕. 《工程流体力学》. 华中理工大学出版社，2000 林建忠等. 流体力学. 清华大学出版社，1999
连续介质假设
•提出原因 从分子物理角度，物质由分子组成， 工程上1mm3通常算很小的体积 气体：1mm3 含2.7×1016个分子，分子间距为10－7 cm 液体：1mm3 含3.4×1019个分子，分子间距为10－8 cm
既便是1立方微米的流体所含分子个数也在107－1010