流体力学简结.docx

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1、绪论一、流体力学是研究什么的（what）二、我们为什么要学这门课程（why）三、我们如何学这门课程（how）四、流体力学与工程技术一、流体力学的内容工程流体力学是研究流体平衡和运动时的基本规律及其在工程实践中应用的一门技术学科。二、为什么学（重要性）1、在火电厂中的应用2、在给排水工程中的应用3、在航天领域的应用4、在军事领域的应用火力发电厂生产过程示意图总厂工艺流程示意图.doc三、如何学1、上课认真听讲，记好笔记。2、要注重基本理论、基本概念、基本方法的理解掌握；要善于总结。中心词一哪些内容一应用公式，得由结论3、要独立完成作业4、要有扎实的计算能力四

2、、流体力学与工程技术从以下图片可以看出：1、没有流体力学的发展，现代工业和高新技术的发展是不可能的。2、流体力学在推动社会发展方面作出过重大贡献，今后将在科学技术各领域发挥更大作用。第一节流体的概念一、流体二、流体的特性三、流体的分类一、流体1、顾名思义：能流动的物质称流体。2、力学角度：受任何微小剪切力作用都会连续变形的物质。**流体不能抵抗剪切变形，只能抵抗变形速度，即对变形速度呈现一定的阻力。二、流体的特性变形；流体微团之间的相对运动变形的宏观体现：流体的流动流体的特性：流动性——流体的极易流动的特性三、流体的种类固体：具有一定的体积，并且有一定的形

3、状；液体：有一定的体积，但没有一定的形状，很容易流动，其形状随容器形状而异，存在自由表面气体：没有固定的体积，也没有一定的形状，总是充满整个容器，不存在自由表面第二节流体的物理性质一、密度和比体积二、压缩性和膨胀性三、流体的粘性一、密度和比体积1.密度：单位体积流体所具有的质量。平均密度：点的密度：2、比体积比体积：又称比容，指单位质量的流体所占有的体积，用v表示。密度与比容之间的关系：3、影响流体密度的因素1.流体的种类2.温度和压力二、压缩性和膨胀性流体的体积随流体所承受的压力和温度的大小不同而改变。压缩性：流体体积随压力增大而缩小的性质。膨胀性：流体

4、体积随温度升高而增大的性质。即常说的热胀冷缩的性质。（一）液体的压缩性和膨胀性1．液体的压缩性液体压缩性的大小，用压缩系数来表示。压缩系数；温度不变时，单位压力变化所引起的液体体积相对变化量，即用点来表示：2．液体的膨胀性液体膨胀性的大小用膨胀系数a来表示。膨胀系数；压力不变时，单位温度变化所引起的液体体积相对变化量，即结论：液体的压缩性和膨胀性都较弱，就二者比较，液体的压缩性弱于膨胀性。（二）气体的压缩性与膨胀性温度和压力的改变，对气体的体积影响很大。其压缩系数和膨胀系数都较大。结论：1、气体的压缩性强于膨胀性。2、气体压缩性和膨胀性均强于液体的压缩性和

5、膨胀性。3、液体的密度和比容一般情况下可看作常数，液体常可以认为是不可压缩流体。4、气体常可以认为是可压缩流体。三、粘性（一）粘性的概念：定义：当流体流动时，在流体层与层之间产生内摩擦力抵抗其相对运动的特性，称为流体的粘性。原因：分子之间的作用力结果：流动时粘性产生内摩擦，消耗能量，造成流动阻力损失粘性是流体在流动时呈现的阻碍流动的性质。流体的内摩擦（二）牛顿内摩擦定律1.表达式1.速度梯度表示与流速相垂直的y方向上速度的变化率，速度梯度的物理意义代表流体微团的角变形速度（三）流体的粘度二者之间的关系：（四）粘性的影响因素1．流体的种类2．流体的温度液体的

6、粘性随温度升高而降低；气体的粘性随温度升高而升高。3、流体的压力五、流体的分类1、理想流体与实际流体2、牛顿流体与非牛顿流体3、可压缩流体与不可压缩流体思考：流体在静止和均匀运动时，速度梯度为零，是不是流体就没有粘性？第三节流体的表面性质一、表面张力在液体自由表面存在着的试图使其表面积缩小至最小的力，称为表面张力。毛细管现象二、毛细现象毛细现象：把两端开口的细管立于液体中，表面张力可以引起相当显著的液面上升或下降，形成上凸或下凹的曲面。1、附着力大于内聚力：液面上升，浸润液体2、附着力小于内聚力：液面下降，不浸润液体大多数场合由于固体边界足够大，同液体所受

7、其他作用力相比，表面张力可忽略不计。但在液滴或气泡的形成，液体的雾化和液体射流的破碎，汽液两相流动的传热等问题上，就必须考虑表面张力的作用，否则将得到与事实不符的错误结果。第四节流场连续性假定一、连续性假定1、定义：流体是由数流体质点（微团）组成，在流体质点之间没有任何空隙存在，也就是流场内的流体是由无数流体质点组成的连续介质。?流体力学常应用这种连续介质模型作为研究的物理模型。二、水力要素1．有效截面：液流中与所有流线相垂直的截面称为有效截面（过流断面），用糜示。二、水力要素2．湿周有效截面上液体与固体壁接触线的长度叫做湿周。用字母X表示3．水力半径水力

8、半径是有效截面面积与该断面湿周的比值。水力半径用裱示，即二、水力要