流体力学复习内容.ppt

流体力学研究的内容主要包括三大部分:
3、流体动力学: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。
1、流体静力学: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的平衡关系。
2、流体运动学:研究在给定条件下流体运动的特征和规律,但不涉及运动发生和变化的原因。
第六章管内流动和水力计算
第二章:流体的三大特性;
第三章:流体静力学:压强和压力分布;
第四章:流体运动学和动力学基础:
管道内流动的连续方程、动量方程、能量方程。
第五章:指导模型试验的相似原理;
三个基本比例尺,相似准则数。
第六章:管内流动和水力计算
液体在管内的流动状态,速度分布、能量损失、各类管流的水力计算。
第二章 流体及其物理特性
§ 流体作为连续介质的假设
§ 作用在流体上的力:表面力和质量力
§ 流体的压缩性和膨胀性
§ 流体的粘性
§ 液体的表面性质
§ 流体的密度
§ 流体定义和特征
主要学****内容:认识研究对象——流体
§ 流体定义和特征
流体:是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的
物质。(特征一:流动性)
一、什么是流体? 流体有什么基本特征?
1)流体和固体的特征区别(流体定义)?
自然界物质的主要形态
固态
液态
气态
等离子态
流体
连续介质模型假设——流体是由无穷多个,无穷小的,彼此紧密毗邻、连续不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。
核心理解是:流体质点——流体中由大量流体分子组成的,宏观尺度非常小,而微观尺度又足够大的物理实体。
§ 连续介质假设
微观尺度又足够大的物理实体: 使得流体质点中包含足够多的分子,使各物理量的统计平均值有意义(如密度,速度,压强,温度,粘度,热力学能等宏观属性)。而无需研究所有单个分子的瞬时状态。
宏观尺度非常小:
才能把流体视为占据整个空间的一种连续介质,且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型。
有了这样的模型,就可以把数学上的微积分手段加以应用了。
流体质点选取必须具备的两个基本条件:
§ 连续介质假设
§ 流体的可压缩性
二、流体的第二个重要特性——可压缩性
表面现象
参数量化关系
压强变化对流体体积的影响:流体压缩性
温度变化对流体体积的影响:流体膨胀性
单一参数影响规律
包含两个特性
流体体积随着压力和温度的改变而发生变化的性质。
§ 流体的压缩性和膨胀性
1)压缩系数: 一定质量的流体在温度不变时,每增加单位压强,单位体积流体所产生的体积增加量,
其值越大,流体越容易压缩;反之,就不容易压缩。
V:压强变化前的流体体积;
dp: 压强相对于p 的增量。
★体积模量K:衡量流体压缩性的大小
单位:pa
压缩系数的倒数
2)流体的定压膨胀系数
流体在保持压强一定时,温度升高1K,所引起的单位体积流体的体积增加量。
§ 流体的压缩性和膨胀性
3)同时考虑压强和温度对体积的影响关系。
经验的完全气体状态方程为:
§ 流体的粘性(剪切)应力
1、粘性的定义(viscosity)
流体的粘性指的是:各流体微团之间发生相对滑移时产生切向阻力的性质。
三、流体的粘性牛顿内摩擦定律
流体牛顿内摩擦阻力:
单位面积上的切向应力:
:动力粘度、单位:N s/m2( )。   
:运动粘度: m2/s