流体力学基本概念

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1、连续介质模型：把流体视为没有间隙地充满它所占据的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：u=u(t,x,y,z)。不可压缩流体：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体(r=const)。9. 毛细液柱高度h与C成反比。(A)表面张力系数(B)接触角(C)管径(D)粘性系数1. 流体的切应力与剪切变形速率有关，而固体的切应力与剪切变形大小有关。2.流体的粘度与哪些因素有关？它们随温度如何变化？ 流体的种类、温度、压强。液体粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。  3.为什么

2、荷叶上的露珠总是呈球形？表面张力的作用。4.一块毛巾，一头搭在脸盆内的水中，一头在脸盆外，过了一段时间后，脸盆外的台子上湿了一大块，为什么？毛细现象。5.为什么测压管的管径通常不能小于1cm？如管的内径过小，就会引起毛细现象，毛细管内液面上升或下降的高度较大，从而引起过大的误差。 6.在高原上煮鸡蛋为什么须给锅加盖？高原上，压强低，水不到100℃就会沸腾，鸡蛋煮不熟，所以须加盖。4.流体平衡微分方程或dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz)全微分方程dp=ρdW其积分为：p=ρW＋C或p=p0＋ρ（W-W0）5.流体静力学基本方程重力作用下静

3、压强的分布：；p=p0+γh  6.平面上流体静压力P＝γhcA压力中心1.什么是等压面？等压面的条件是什么？等压面是指流体中压强相等的各点所组成的面。只有重力作用下的等压面应满足的条件是：静止、连通、连续均质流体、同一水平面。2.盛有液体的敞口容器作自由落体时，容器壁面AB上的压强分布如何？∵dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz)=ρ(g-g)dz=0∴p=const，自由液面上p=0∴p=03.若人所能承受的最大压力为1.274MPa（相对压强），则潜水员的极限潜水深度为多少？潜水员的极限潜水深度为：1.274×106÷9800=130

4、（米）4.为什么虹吸管能将水输送到一定的高度？因为虹吸管内出现了真空。1.欧拉法、拉格朗日方法各以什么作为其研究对象？对于工程来说，哪种方法是可行的？欧拉法以流场为研究对象，拉格朗日方法以流体质点为研究对象；在工程中，欧拉法是可行概念定         义备          注流线   流线是表示流体流动趋势的一条曲线，在同一瞬时线上各质点的速度向量都与其相切，它描述了流场中不同质点在同一时刻的运动情况。流线方程为：时间t为参变量。迹线   迹线是指某一质点在某一时段内的运动轨迹，它描述流场中同一质点在不同时刻的运动情况。迹线方程为：

5、式中时间t为自变量。流体质点的运动要素只是坐标的函数，与时间无关。――恒定流动过流场中某固定点所作的流线，不随时间而改变——流线与迹线重合书上第11页注意：在定常流动情况下，流线的位置不随时间而变，且与迹线重合。在非定常流动情况下，流线的位置随时间而变；流线与迹线不重合。流管：在流场中取任一封闭曲线（不是流线），通过该封闭曲线的每一点作流线，这些流线所组成的管状空间。一、直角坐标系中欧拉变数的连续性方程微元六面体，边长分别为dx、dy、dz，中心点流速为ux、uy、uz，密度为ρ。1、可压缩流体三维流动连续性方程：适用范围：定常流动或非

6、定常流动；可压缩流体或不可压缩流体。物理意义：单位时间内通过单位体积表面流入的流体质量，等于单位时间内内部质量的增量。2、可压缩定常流动连续性方程当为恒定流时，有：3、不可压缩流体定常流动或非定常流动连续性方程当为不可压缩流时，有ρ=常数，则：     不可压缩流体流动时，流速在x、y、z轴方向的分量沿其轴向的变化率，互相约束。物理意义：不可压缩流体单位时间内流入单位空间的流体质量（体积），与流出的流体质量（体积）之差等于零对不可压缩流体Q1=Q2或物理意义：对于保证连续流动的不可压缩流体，过水断面面积与断面平均流速成反比，即流线密集的

7、地方流速大 ，而流线疏展的地方流速小。粘性流体——存在内摩擦力取微元六面体，微团受力——重力、流体动压强、切向应力不可压缩粘性流体的运动微分方程：ν——流体运动粘性系数维尔（纳维）—斯托克斯方程，N-S方程1）流线：各点切线方向与该处流体质点速度方向一致的曲线。2）迹线：流体某质点运动轨迹的连线。3）流束：充满在流管中的液流。流束的极限是一条流线。无数流束之和就构成总流。4）过水断面：水道（管道、明渠等）中垂直于水流流动方向的横断面，即与流束或总流的流线成正交的横断面。5）点流速：流体流动中任一点的流速，常用u表示。一般情况下过水断面上

8、各点的点流速是不相等的。6）平均流速：由通过过水断面的流量Q除以过水断面的面积A而得的流速，常用v表示，即。7）流量：单位时间内通过微元流束（或总流）过水断面的流体体积。8）定常流动：流体质点运动要素只与空