流体力学概念总结(打印版)
流体力学归纳总结

流体⼒学归纳总结流体⼒学⼀、流体的主要物性与流体静⼒学1、静⽌状态下的流体不能承受剪应⼒,不能抵抗剪切变形。
2、粘性:内摩擦⼒的特性就是粘性,也是运动流体抵抗剪切变形的能⼒,是运动流体产⽣机械能损失的根源;主要与流体的种类和温度有关,温度上升粘性减⼩,与压强没关系。
3、⽜顿内摩擦定律:du F Ady µ= F d u A d yτµ== 相关因素:粘性系数、⾯积、速度、距离;与接触⾯的压⼒没有关系。
例1:如图6-1所⽰,平板与固体壁⾯间间距为1mm,流体的动⼒黏滞系数为0.1Pa.S, 以50N 的⼒拖动,速度为1m/s,平板的⾯积是()m 2。
解:F F A du dyδµνµ===0.5 例2:如图6-2所⽰,已知活塞直径d=100mm,长l=100mm ⽓缸直径D=100.4mm,其间充满黏滞系数为0.1Pa·s 的油,活塞以2m/s 的速度运动时,需要的拉⼒F 为()N 。
解:3320.1[(10010)0.1]31.40.210du F AN dy µπ--===? 4、记忆个参数,常温下空⽓的密度31.205/m kg ρ=。
5、表⾯⼒作⽤在流体隔离体表⾯上,起⼤⼩和作⽤⾯积成正⽐,如正压⼒、剪切⼒;质量⼒作⽤在流体隔离体内每个流体微团上,其⼤⼩与流体质量成正⽐,如重⼒、惯性⼒,单位质量⼒的单位与加速度相同,是2/m s 。
6、流体静压强的特征: A 、垂直指向作⽤⾯,即静压强的⽅向与作⽤⾯的内法线⽅向相同; B 、任⼀点的静压强与作⽤⾯的⽅位⽆关,与该点为位置、流体的种类、当地重⼒加速度等因素有关。
7、流体静⼒学基本⽅程 0p p gh ρ=+2198/98at kN m kPa ==⼀个⼯程⼤⽓压相当于735mm 汞柱或者10m ⽔柱对柱底产⽣的压强。
8、绝对压强、相对压强、真空压强、真空值公式1:a p p p =-相对绝对公式2:=a p p p -真空绝对p 真空叫做真空压强,也叫真空值。
流体流动知识点总结归纳

流体流动知识点总结归纳流体力学是研究流体流动规律的一门学科,其研究对象涉及液体和气体的流动,包括流体的性质、流体流动的运动规律、流体的控制以及流体力学在工程和科学领域的应用等方面。
在这篇文章中,我们将对流体流动的一些基本知识点进行总结归纳,以便读者对这一领域有一个清晰的了解。
一、流体的性质1. 流体的定义流体是指那些易于变形,并且没有固定形状的物质。
流体包括液体和气体两种状态,其共同特点是具有流动性。
2. 流体的密度和压力流体的密度是指流体单位体积的质量,常用符号ρ表示。
流体的压力是指单位面积上受到的力的大小,它与流体的密度和流体所在深度有关。
3. 流体的黏性流体的黏性是指流体内部分子之间的相互作用力,黏性越大,流体的内部抵抗力越大,流动越不容易。
黏性会对流体的流动性能产生影响,需要在实际工程中进行考虑。
二、流体流动的基本原理1. 流体的叠加原理流体的叠加原理是指当多个流体同时流动时,它们的速度矢量叠加,得到合成的速度矢量。
这个原理在实际工程中有很多应用,例如飞机的空气动力学设计和水流的流体力学研究等。
2. 流体的连续性方程流体的连续性方程是描述流体在运动过程中质量守恒的基本方程,它表明流体在流动过程中质量的变化等于流入流出的质量之差。
3. 流体的动量方程流体的动量方程描述了流体在运动过程中动量守恒的基本原理,它表明流体在受到外力作用后所产生的加速度与外力的大小和方向有关。
4. 流体的能量方程流体的能量方程描述了流体在运动过程中能量守恒的基本原理,它表明流体在流动过程中所受到的压力和速度的变化与能量的转化和损失相关。
三、流体的流动类型1. 定常流动和非定常流动定常流动是指流体在任意一点上的流速和流量随时间不变的流动状态,而非定常流动则是指流体在不同时间点上的流速和流量随时间有变化的流动状态。
2. 层流流动和湍流流动层流流动是指流体在管道内流动时,各层流体之间的相互滑动,流态变化连续,流线互不交叉。
流体力学总结

1, 迹线------某一流体质点在空间运动时,不同时刻流经的点组成的连线。
2, 切应力-------由于液体质点的相对运动,产生一种内摩擦力抵抗这种运动,而此力与作用面平行,称切应力。
3, 理想流体------把流体看作绝对不可压缩、不能膨胀、无粘滞性、无表面张力的连续介质,称为理想流体。
4, 流线------某一瞬时在流场中绘出的一条曲线,该曲线上的所有各点的速度向量都与曲线相切。
5, 流函数------二维流动中,由连续性方程导出、其值沿流线保持不变的标量函数。
6, 势函数------某函数对相应坐标的偏导数,等于单位质量力在相应坐标轴上的投影,该函数称为势函数。
7, 连续介质------认为真实流体所占有的空间可以近似的看做由“流体质点”连续地、无空隙地充满着的,称为连续介质。
8, 粘性流体------实际流体都是粘性流体。
粘性指流体质点间由于相对运动而产生的阻碍相对运动的性质。
9, 有势流------液体流动时每个液体质点都存在速度势函数的流动称为势流,不存在绕自身轴的旋转运动。
, 10,涡旋强度------指微小涡束的涡旋通量(σwd )。
σd :横断面积;w :旋转角速度。
11,流管------指流面中所包含的流体。
流面:在流场中作一空间曲线(非流线),过曲线上各点作流线所形成的面。
, 12,激波------在气体、液体和固体介质中,应力、密度和温度等物理量在波阵面上发生突跃变化的压缩波。
二,问答1,速度势函数具有什么性质?答:速度势函数具有下列性质:(1)速度势函数可允许相差一任意常数,而不影响流体的运动;(2)φ(x ,y )=常数时是等势线,它的法线方向和速度矢量的方向重合;(3)沿曲线M 0M 的速度环量等于M 点上φ值和M 0点上φ值之差;⎰-=+=ΓMM M M vdy udx 0)()(0ϕϕ(4)若考虑的是单连通区域,则由于封闭回线的速度环量 ⎰==Γ0d因此速度势函数将是单值函数;若考虑的是双连通区域,则速度环量Γ可以不等于零,因此φ可以是多值函数,它们的关系是 Γ+Γ+=10)(k M M ϕϕ)(其中,k 1是封闭回线的圈数。
流体力学知识点经典总结

流体力学绪论一、流体力学的研究对象流体力学是以流体(包括液体和气体)为对象,研究其平衡和运动基本规律的科学。
主要研究流体在平衡和运动时的压力分布、速度分布、与固体之间的相互作用以及流动过程中的能量损失等。
二、国际单位与工程单位的换算关系21kg 0.102/kgf s m =•第一章 流体及其物理性质 (主要是概念题,也有计算题的出现)一、流体的概念流体是在任意微小的剪切力作用下能发生连续的剪切变形的物质,流动性是流体的主要特征,流体可分为液体和气体二、连续介质假说流体是由空间上连续分布的流体质点构成的,质点是组成宏观流体的最小基元三、连续介质假说的意义四、常温常压下几种流体的密度水-----998 水银-----13550 空气-----1.205 单位3/kg m五、压缩性和膨胀性流体根据压缩性可分为可压缩流体和不可压缩流体,不可压缩流体的密度为常数,当气体的速度小于70m/s 、且压力和温度变化不大时,也可近似地将气体当做不可压缩流体处理。
六、流体的粘性流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性,而内摩擦力则是粘性的动力表现,粘性的大小用粘度来度量,粘度又分为动力粘度μ和运动粘度ν,它们的关系是μνρ=七、牛顿内摩擦定律du dy τμ=八、温度对流体粘性的影响温度升高时,液体的粘性降低,气体的粘性增加。
这是因为液体的粘性主要是液体分子之间的内聚力引起的,温度升高时,内聚力减弱,故粘性降低;而造成气体粘性的主要原因在于气体分子的热运动,温度越高,热运动越强烈,所以粘性就越大流体静力学一、流体上力的分类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。
清楚哪些力是表面力,哪些力是质量力二、流体静压力及其特性(重点掌握)当流体处于静止或相对静止时,流体单位面积的表面力称为流体静压强。
特性一:静止流体的应力只有法向分量(流体质点之间没有相对运动不存在切应力),且沿内法线方向。
特性二 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。
理解流体力学的基本概念

理解流体力学的基本概念流体力学是研究液体和气体运动行为及其相互作用的物理学科。
它是物理学的一个重要分支,对于理解自然界中的许多现象和应用于各个领域都具有重要意义。
一、流体力学的基本概念1. 流体与固体:在物质的状态中,简单的可以分成两类,即固体和流体。
固体具有一定的形状和体积,只有施加外力时才会发生形变。
而流体则没有固定的形状,可以自由流动。
流体又可以分为液体和气体两种。
2. 流动性质:流体具有高度的流动性,可以自由地扩散和传递压力。
流体的流动性质可以通过流速、流量和流态来描述。
流速是指单位时间内流过某个截面的流体体积,流量则是指通过某个横截面的单位时间内的流体体积。
流态主要分为层流和湍流两种状态,层流表示流体呈现规则的流动,湍流则表示流动混乱且不可预测。
3. 粘性:流体的粘性是指流体内部的分子或原子之间相互作用力的表现。
粘性可造成流体产生黏滞阻力,相对于非粘性流体而言,它对于流体的流动有一定的影响。
4. 流体力学的方程:流体力学的基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程。
连续性方程描述了流体质点的体积守恒关系,动量方程描述了流体质点的运动规律,能量方程描述了流体的能量变化。
5. 流体静力学:流体静力学研究的是静止的流体,即研究流体处于平衡状态下的性质和行为。
根据帕斯卡定律,流体中的压力是均匀的,且在任何密闭容器中,承受的压力是相等的。
二、流体力学的应用1. 工程领域:流体力学在工程领域有广泛的应用,例如飞机设计中考虑气动力学,建筑物结构设计中考虑水力学,汽车设计中考虑空气动力学等。
2. 能源领域:流体力学在能源领域也有重要应用,例如水力发电站、风力发电场的设计与优化,原油和天然气的开采与输送等。
3. 生物医学领域:流体力学对于生物体内的流体运动和血液循环等研究也起到至关重要的作用,例如心血管系统的分析和仿真。
4. 环境保护:流体力学也可应用于环境保护领域,例如水污染源的追踪与控制,大气污染模拟与治理等。
工程流体力学总结

流体力学 研究流体平衡和运动的力学规律、流体与固体间的相互作用。
第1章 绪论流体——静力平衡时,不能承受剪切力的物质(液体、气体) 流体的主要物理性质:①易流动性;②抗压不抗拉;③边界影响,流体特性影响;表面力:又称面积力,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。
它的大小与作用面积成比例。
(剪力、拉力、压力)质量力:是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比。
(重力、惯性力)流体的平衡或机械运动取决于: 1.流体本身的物理性质(内因) 2.作用在流体上的力(外因)理想流体——假想的没有粘性的流体。
µ = 0,τ= 0 实际流体——事实上具有粘性的流体。
(流体质点)a.宏观尺寸足够小;b.微观尺寸足够大;c.具有一定的宏观物理量;d.形状可以任意分割;牛顿通过著名的平板实验,说明了流体的粘滞性,提出了牛顿内摩擦定律。
τ=μ(du/dy)τ只与流体的性质有关,与接触面上的压力无关。
动力粘度μ:反映流体粘滞性大小的系数,单位:N•s/m 2 运动粘度ν:ν=μ/ρ第2章 流体静力学流体静压强——作用在流体内部单位面积上的力【方向性】总是沿着作用面的内法线方向,即垂直于作用面,并指向作用面。
【大小性】与其作用面的方位无关,只能由该点的坐标位置决定,即同一点上各方向的静压强大小均相等。
流体平衡微分方程⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∂∂=∂∂=∂∂01-Z 01-Y 01-X z pypx p平衡流体任一点压强(c=p 0-ρW)P=pW+c=p 0+ρ(W-W 0)静力学基本方程: P=Po+pgh等压面:压强相等的空间点构成的面。
(1)等压面必为等势面;(2)等压面必然与质量力正交; 绝对压强:以无气体分子存在的完全真空为基准起算的压强 P abs 相对压强:以当地大气压为基准起算的压强 P P=P abs —P a (当地大气压)真空度:绝对压强不足当地大气压的差值,即相对压强的负值 P v P v =P a -P abs = -P测压管水头:是单位重量液体具有的总势能c gp=+ρz 【比位能(位置水头)+比压能(压强水头)=比势能】 (1)p 1=p 2时,z 1=z 2,即等压面为水平面;(2)z 2>z 1时,p 1>p 2,即位置较低处压强大于位置较高处;基本问题:(γ=ρg )1、求流体内某点的压强值:p = p 0 +γh ;2、求压强差:p – p 0 = γh ;3、求液位高:h = (p - p 0)/γ平面上的净水总压力:潜没于液体中的任意形状平面的总静水压力P ,大小等于受压面面积A 与其形心点的静压强p c 之积。
流体力学水力学知识点总结

流体力学水力学知识点总结一、流体力学基础知识1. 流体的定义:流体是一种具有流动性的物质,包括液体和气体。
流体的特点是没有固定的形状,能够顺应容器的形状而流动。
2. 流体的性质:流体具有压力、密度、粘性、浮力等基本性质。
这些性质对于流体的流动行为具有重要的影响。
3. 流体静力学:研究流体静止状态下的力学性质,包括压力分布、压力力和浮力等。
流体静力学奠定了流体力学的基础。
4. 流体动力学:研究流体在外力作用下的运动规律,包括速度场、流线、流量、动压、涡量等。
流体动力学研究的是流体的流动行为及其相关问题。
5. 流动方程:流体力学的基本方程包括连续方程、动量方程和能量方程。
这些方程描述了流体的运动规律,是解决流体力学问题的基础。
6. 流体模型:流体力学的研究对象是真实流体,但通常会采用模型来简化问题。
常见的模型包括理想流体模型、不可压缩流体模型等。
二、水力学基础知识1. 水的性质:水是一种重要的流体介质,具有密度大、粘性小、表面张力大等特点。
这些性质对于水力学问题具有重要影响。
2. 水流运动规律:水力学研究水的流动规律,包括静水压力分布、流速分布、流线形状等。
3. 基本水力学定律:包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。
这些定律是解决水力学问题的基础。
4. 水流的计算方法:水力学中常用的计算方法包括流速计算、水头损失计算、管道流量计算等,这些方法是解决水力学工程问题的重要手段。
5. 水力学工程应用:水力学在工程中具有广泛的应用,包括水利工程、水电站设计、城市供水排水系统等方面。
6. 液体静力学:水力学中涉及了静水压力、浮力、气压等液体静力学问题。
这些问题对水力工程设计和建设具有重要影响。
三、近年来的流体力学与水力学研究进展1. 流固耦合问题:近年来,液固耦合问题成为流体力学与水力学领域的重点研究方向。
在这个方向上的研究主要涉及流固耦合现象的模拟、流固耦合系统的动力学特性等方面。
2. 多相流动问题:多相流动是指不同相的流体在空间和时间上相互混合流动的现象。
流体力学基础知识汇总

流体力学基础知识汇总流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科。
流体力学是物理学领域中的一个重要分支,广泛应用于工程学、地球科学、生物学等领域。
本文将从流体力学的基础知识出发,概述流体力学的相关内容。
一、流体静力学流体静力学研究的是静止的流体以及受力平衡的流体。
静止的流体不受外力作用时,其内部各点的压力相等。
根据帕斯卡定律,压强在静止的流体中均匀分布。
流体静力学的重要概念包括压强、压力、密度等。
压强是单位面积上受到的力的大小,而压力是单位面积上受到的力的大小和方向。
密度是单位体积内质量的多少,与流体的压力和温度有关。
二、流体动力学流体动力学研究的是流体在受力作用下的运动规律。
流体动力学的重要概念包括流速、流量、雷诺数等。
流速是单位时间内流体通过某一截面的体积。
流速与流量之间存在着直接的关系,流量等于流速乘以截面积。
雷诺数是描述流体流动状态的无量纲参数,用于判断流体流动的稳定性和不稳定性。
三、伯努利定律伯努利定律是流体力学中的一个重要定律,描述了流体在沿流线方向上的压力、速度和高度之间的关系。
根据伯努利定律,当流体在流动过程中速度增加时,压力会降低;当流体在流动过程中速度减小时,压力会增加。
伯努利定律在飞行、航海、液压等领域有着重要的应用。
四、黏性流体黏性流体是指在流动过程中会发生内部层滑动的流体。
黏性流体的流动过程受到黏性力的影响,黏性力会导致流体的内部发生剪切变形。
黏性流体的流动规律可以通过纳维-斯托克斯方程来描述。
黏性流体在润滑、液体运输、地质勘探等领域有着广泛的应用。
五、边界层边界层是指在流体与固体表面接触的区域,流体的速度在边界层内逐渐从0增加到与远离表面的流体速度相等。
边界层的存在会导致流体的阻力增加。
研究边界层的特性可以帮助理解流体与固体的相互作用,对于设计高效的流体系统具有重要意义。
流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科。
流体力学的基础知识包括流体静力学、流体动力学、伯努利定律、黏性流体和边界层等内容。
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流体力学概念总结(打印版)第一篇:流体力学概念总结(打印版)第一章绪论工程流体力学的研究对象:工程流体力学以流体(包括液体和气体)为研究对象,研究流体宏观的平衡和运动的规律,流体与固体壁面之间的相互作用规律,以及这些规律在工程实际中的应用。
第二章流体的主要物理性质*流体的概念:凡是没有固定的形状,易于流动的物质就叫流体*流体质点:包含有大量流体分子,并能保持其宏观力学性能的微小单元体。
*连续介质的概念:在流体力学中,把流体质点作为最小的研究对象,从而把流体看成是1)由无数连续分布、彼此无间隙地2)占有整个流体空间的流体质点所组成的介质密度:单位体积的流体所具有的质量称为密度,以ρ表示重度:单位体积的流体所受的重力称为重度,以γ表示比体积:密度的倒数称为比体积,以υ表示。
它表示单位质量流体所占有的体积流体的相对密度:是指流体的重度与标准大气压下4℃纯水的重度的比值,用d表示。
*流体的热膨胀性:在一定压强下,流体体积随温度升高而增大的性质称为流体的热膨胀性。
*流体的压缩性:在一定温度下,流体体积随压强升高而减少的性质称为流体的压缩性可压缩流体:ρ随T 和p变化量很大,不可视为常量不可压缩流体:ρ随T 和p变化量很小,可视为常量。
*流体的粘性:流体流动时,在流体内部产生阻碍运动的摩擦力的性质叫流体的粘性。
牛顿内摩擦定律:牛顿经实验研究发现,流体运动产生的内摩擦力与沿接触面法线方向的速度变化(即速度梯度)成正比,与接触面的面积成正比,与流体的物理性质有关,而与接触面上的压强无关。
这个关系式称为牛顿内摩擦定律。
非牛顿流体:通常把满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,此时不随dυ/dn而变化,否则称为非牛顿流体。
动力粘度μ :动力粘度表示单位速度梯度下流体内摩擦应力的大小,它直接反映了流体粘性的大小运动粘度ν :在流体力学中,动力粘度与流体密度的比值称为运动粘度,以ν表示。
实际流体:具有粘性的流体叫实际流体(也叫粘性流体),理想流体:就是假想的没有粘性(μ= 0)的流体第三章流体静力学 *流体的平衡:(或者说静止)是指流体宏观质点之间没有相对运动,达到了相对的平衡。
*绝对静止:流体对地球无相对运动,也称为重力场中的流体平衡。
*相对平衡:流体整体对地球有相对运动,但流体对运动容器无相对运动,流体质点之间也无相对运动,这种静止或叫流体的相对静止或叫流体的相对平衡质量力:作用于流体的每一个流体质点上,其大小与流体所具有的质量成正比的力。
在均质流体中,质量力与受作用流体的体积成正比,因此又叫体积力。
*表面力:表面力是作用于被研究流体的外表面上,其大小与表面积成正比的力。
*压强:在静止或相对静止的流体中,单位面积上的内法向表面力称为压强。
等压面:在静止流体中,由压强相等的点所组成的面。
*位置水头(位置高度):流体质点距某一水平基准面的高度。
压强水头(压强高度):由流体静力学基本方程中的p/(ρ g)得到的液柱高度。
*静力水头:位置水头z 和压强水头p/(ρ g)之和。
压强势能:流体静力学基本方程中的p/ρ项为单位质量流体的压强势能。
*淹深:自由液面下的深度。
大气压强(pa):由地球表面上的大气层产生的压强。
国际标准大气压强(patm):将地球平均纬度(北纬45º),海平面z=0处,温度为15ºC时的压强平均值。
定义为国际标准大气压强。
且patm=101325Pa。
流体静压强的表示方法1)表压强:表压强是以大气压强为基准算起的压强,以pb表示。
2)绝对压强:以绝对真空为基准算起的压强叫绝对压强,以pj表示。
真空度:低于大气压强,负的表压强称为真空度,以pz 表示。
面积矩:为平面A 绕通过o点的ox轴的面积矩。
压力中心:总压力的作用点。
*压力体:是所研究的曲面与通过曲面周界的垂直面和液体自由表面或其延伸面所围成的封闭空间。
第四章流体运动学基础*流场:运动流体所充满的空间称为流场。
拉格朗日坐标:在某一初始时刻t0,以不同的一组数(a,b,c)来标记不同的流体质点,这组数(a,b,c)就叫拉格朗日变数。
或称为拉格朗日坐标。
欧拉法:以数学场论为基础,着眼于任何时刻物理量在场上的分布规律的流体运动描述方法。
*欧拉坐标(欧拉变数):欧拉法中用来表达流场中流体运动规律的质点空间坐标(x,y,z)与时间t变量称为欧拉坐标或欧拉变数。
*控制体:流场中用来观察流体运动的固定空间区域。
控制面:控制体的表面。
*定常流动:若流场中流体的运动参数(速度、加速度、压强、密度、温度、动能、动量等)不随时间而变化,而仅是位置坐标的函数,则称这种流动为定常流动或恒定流动。
*非定常流动:若流场中流体的运动参数不仅是位置坐标的函数,而且随时间变化,则称这种流动为非定常流动或非恒定流动。
*均匀流动:若流场中流体的运动参数既不随时间变化,也不随空间位置而变化,则称这种流动为均匀流动。
一维流动:流场中流体的运动参数仅是一个坐标的函数。
二维流动:流场中流体的运动参数是两个坐标的函数。
三维流动:流场中流体的运动参数依赖于三个坐标时的流动。
*迹线:流场中流体质点的运动轨迹称为迹线。
*流线:流线是流场中的瞬时光滑曲线,在曲线上流体质点的速度方向与各该点的切线方向重合。
驻点:速度为0的点;奇点:速度为无穷大的点(源和汇);流线相切的点。
*流管:在流场中任取一不是流线的封闭曲线L,过曲线上的每一点作流线,这些流线所组成的管状表面称为流管。
*流束:流管内部的全部流体称为流束。
*总流:如果封闭曲线取在管道内部周线上,则流束就是充满管道内部的全部流体,这种情况通常称为总流。
微小流束:封闭曲线极限近于一条流线的流束*过流断面:流束中处处与速度方向相垂直的横截面称为该流束的过*流断面。
*流量:单位时间内通过某一过流断面的流体量称为流量。
体积流量:单位时间内通过某一过流断面的流体体积称为体积流量,以qv表示质量流量:单位时间内通过某一过流断面的流体质量称为称为质量流量,以qm表示。
*平均流速:常把通过某一过流断面的流量qv与该过流断面面积A相除,得到一个均匀分布的速度 。
层流(滞流):不同径向位置的流体微团各以确定的速度沿轴向分层运动,层间流体互不掺混。
湍流(湍流):各层流体相互掺混,流体流经空间固定点的速度随时间不规则地变化,流体微团以较高的频率发生各个方向的脉动黏性:在运动的状态下,流体所产生的抵抗剪切变形的性质分子不规则热运动: 相邻两层流体动量不同分子动量传递: 相邻两流体层具有相互作用剪切力:内摩擦力是流体内部相邻两流体层的相互作用力,称为剪切力;剪切应力:单位面积上所受到的剪力称为剪切应力无滑移:紧贴板表面的流体与板表面之间不发生相对位移,称为无滑移流体的黏度:作用于单位面积上的力正比于在距离y内流体速度的减少值,此比例系数μ称为流体的黏度。
边界层:存在速度梯度的区域即为边界层(影响仅限于壁面附近的薄层,即边界层,离开表面较远的区域,则可视为理想流体。
)边界层:当实际流体沿固体壁面流动时,紧贴壁面处存在非常薄的一层区域边界层厚度:流体速度达到来流速度99%时的流体层厚度形体阻力:物体前后压强差引起的阻力第四章流体动力学基础*缓变流动:流线间夹角很小,流线曲率很小,即流线几乎是一些平行直线的流动。
*缓变过流断面:如果在流束的某一过流断面上的流动为缓变流动,则称此断面为缓变过流断面流体的动量定理可以表述为:系统的动量对于时间的变化率等于作用在系统上的外力和流体速度:由牵连速度uc=ωr和相对速度ur组成V=uc+ ur 动压:总压与静压之差,运动流体密度和速度平方积之半静压:运动流体的当地压强。
总压:气流中静压与动压之和第七章流体在管路中的流动层流:流体中液体质点彼此互不混杂,质点运动轨迹呈有条不紊的线状形态的流动。
湍流:流体中任意一点的物理量均有快速的大幅度起伏,并随时间和空间位置而变化,各层流体间有强烈混合上下临界流速:流动型态转变时,水流的断面平均流速称为临界流速,把从层流转变为紊流时的叫上临界流速,而把紊流转变为层流时的叫下临界流速。
水力半径:过水断面面积与湿周的比值。
雷诺数:在流体运动中惯性力对黏滞力比值的无量纲数Re=UL/ν。
其中U为速度特征尺度,L为长度特征尺度,ν为运动学黏性系数。
能头损失:如果管道内的水是流动的,必定有一部分能量转化为热能而“消灭”,也就是丢失了一部分水压(或称扬程),这是客观事物的反映,是水流运动的必然规律。
通常我们将这种能量转变的现象,称之为能量损失(或称水力损失,水头损失)。
它以米为计算单位。
沿程阻力:流体在均匀流段上产生的流动阻力,也称为摩擦阻力局部阻力:由于流体速度或方向的变化,导致流体剧烈冲击,由于涡流和速度重新分布而产生的阻力时均速度:如取时间间隔T,瞬时速度在T时间内的平均值称为时间平均速度,简称时均速度水力光滑管:就是不考虑沿程损失的管道里面的水流为均匀流水力粗糙管:水力光滑流动:当粘性底层的厚度S大于管壁的绝对粗糙度面.管壁的凹凸不平部分完全被粘性底层所覆盖,湍流核心区与凸起部分不接触,流动不受管壁粗糙度的影响,因而流动的能量损失也不受管壁粗糙度的影响,这时的管道称为水力光滑管,这种流动称为水力光滑流动水力粗糙流动:当粘性底层的厚度小于管壁的绝对粗糙度面时,管壁的凹凸不平部分完全暴露在粘性底层之外,湍流核心区与凸起部分相接触,流体冲击在凸起部分,不断产生新的旋涡,加剧紊乱程度,增大能量损失,流动受管壁粗糙度的影响,这时的管道称为水力粗糙管,这种流动称为水力粗糙的流动水力长管:管路中流体流动的局部能量损失与速度损失之和与沿程能量损失相比所占比例很小(一般小于沿程损失的5%~10%),常常不计局部损失和速度水头,这样的管路称为水力长管水力短管:在总水头损失中,局部损失与速度水头之和以及沿程损失均占相当的比例,都不能忽略,这种管路称为水力短管。
Recr表示临界雷诺数:由层流转变为湍流时的雷诺数称临界雷诺数,一般用混合长度:流体质点横向掺混过程中,存在与气体分子自由行程相当的行程l,而不与其它质点相碰撞,l称为混合长度第八章孔口出流孔口出流:流体流经孔口的流动现象。
*薄壁孔口:如果液体具有一定的流速,能形成射流,且孔口具有尖锐的边缘,此时边缘厚度的变化对于液体出流不产生影响,出流水股表面与孔壁可视为环线接触,这种孔口称为薄壁孔口*厚壁孔口:如果液体具有一定的速度,能形成射流,此时虽然孔口也具有尖锐的边缘,射流亦可以形成收缩断面,但由于孔壁较厚,壁厚对射流影响显著,射流收缩后又扩散而附壁,这种孔口称为厚壁孔口或长孔口,有时也称为管嘴*流速系数Cv:流速系数物理意义:实际流速与理想流速之比*流量系数Cd = CcCv 流量系数的物理意义就是实际流量与理论流量之比*阻力系数:按某一特征面积计算的单位面积的阻力与单位体积来流动能的无因次比值。