流体力学1.ppt

力学我们周围世界物体的位置往往处于变动之中。物体位置的变动称为机械运动。力学,正是研究机械运动基本规律的学科。力学,是最古老的学科之一。据史书记载,中国的墨翟(公元前478?~392?)在《墨经》里已对力和运动下过定义,而且对杠杆的平衡有了理论的叙述。古希腊的亚里士多德(公元前384~322)和阿基米德(公元前287?~212)也提出了杠杆的平衡理论及浮力定律。从十六世纪开始,由于生产、航海以及军事上的需要,力学获得了很大的发展。(1452~1519),多才多艺,他提出了力矩的概念,发现了力的平行四边形定则,他还设计和制做出最早的飞行器。最具代表性的理论是哥白尼(1473~1543)的日心说。开普勒在日心说基础上提出的行星三大运动定律伽里略(1564~1642)引入了加速度的概念,给出了自由落体的运动规律,等等。牛顿(1642~1727)在总结前人科学成果的基础上,提出了三大运动定律和万有引力定律,奠定了经典力学的基础,同时他还建立了微积分学,在力学和数学上都取得了辉煌的成就。欧拉(1707~1783)提出了刚体理论。伯努利(1700~1782)、拉格朗日(1736~1813)及哈密顿(1805~1865)等人,提出了与牛顿定律等价的另一些力学原理,如流体力学,使力学成为结构严谨、完整的理论体系。*?*流体力学基础流体是液体和气体的总称。流体力学是力学的一个分支。它研究流体静止和运动的力学规律。流体(fluid):容易形变的连续分布介质(medium),(没有固定形状,容易流动的物质)。特点:内部各部分之间极容易发生相对位移本章重点:讨论理想流体的运动性质和规律流体静力学流体动力学*主要内容和教学要求理想流体的定常流动连续性原理伯努利方程及其应用流体的粘滞性和内摩擦定律掌握理想流体的定常流动的有关概念,连续性原理,伯努利方程及其应用。理解牛顿粘滞定律,泊肃叶公式,斯托克斯公式。*一、理想流体定义:完全不可压缩的无黏滞性流体称为理想流体(idealfluid)——理想模型可以被看作理想流体的条件:)液体压缩性小流体流动时,内部各层之间,外层与容器之间有摩擦力,与黏滞性有关。有些液体黏滞性大,不能忽略。(viscouscharacteristic)气体压缩性大,但流动性大。气体和某些液体,如水,黏滞性小,可以忽略§1-1理想流体的稳定流动*无黏滞性,流体中各点的速度相同。有黏滞性,流体中各点的速度不同。流体的黏滞性取决于流体内部接触层间切向黏滞力(viscousforce)(内摩擦力)的大小。