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注册岩土工程师基础考试
流体力学
第一节流体的主要物理性质
第二节流体静力学
第三节流体动力学基础
第四节流动阻力和水头损失
第五节孔口、管嘴出流,有压管道恒定流
第六节明渠恒定均匀流
第七节渗流定律,井和集水廊道
第八节相似原理和量纲分析
第九节流体运动参数(流速、流量、压强)的测量
第一节流体的主要物理性质
流体力学
1. 概念:流体、流体力学
2. 性质:流动性
3. 研究内容:机械运动规律
自然界三态:
质量守恒
气体
能量守恒液体特征
固体
牛顿运动定律
(假定)
(1)连续介质模型:
从微观上是由大量分子组成的;从宏观
上可以认为流体是由质点组成的,质点一个
挨着一个,质点间既不留空隙,也不存在真
空的连续体。
(2)为什么要建立连续介质的概念?
必要性(简化) ux  f1(x, y, z,t)
便于利用数学工具 p  f2 (x, y, z,t)
一易流动性
流体在静止的时候不能承受切应力。(在微小切
应力作用下就会发生流动变形)。
不能承受拉力,只能承受压力。
二质量、密度
物体中所含物质的数量,称为质量,单位体积流
体中所包含流体的质量称为密度。
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质量:M V (kg/ m )
M M
密度: lim (V  0)
V V
三重力、重度
地球对流体的引力,称为重力。
单位体积流体内所具有的重力称为容重或
重度。
重力 G  mg
G
重度(容重): g
水(常温常压情况下) V
1000kg/ m3  / m3
四粘滞性(粘性):牛顿内摩擦定律
•流体在运动时抵抗剪切变形速度的特性。
UA U du du
R  T A A 
h h dy dy
动力粘滞系数符号、单位(pa s)
运动粘滞系数符号、单位(m2 / s)
动力粘滞系数表达式
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切应力 N/m ,Pa, 方向、大小
牛顿内摩擦定律流速梯度
牛顿流体:水、空气、
du du 煤油、甲醇、乙醇

dy dy  c
理想宾汉流体:沥青
、泥浆、血浆
伪朔性流体:油漆、
颜料、橡胶溶液
膨胀性流体:生面团
理想流体
 0
五压缩性与热胀性
dV d
压缩系数: V 

dP dP
1 dp
膨胀系数(弹性模量)K :K  K 
d
d
热胀系数:


dT
对于水,每增加1个大气压,体积相对压缩值为
1/20000。温度增加1度,密度减小1/万。
所以,通常把水视为不可压缩流体。