13 第五章 5.3流体力学分级原理及设备;5.4 超细粉分级原理与设备共42页
粉体工程-粉体分级课件
气流分级设备
01
02
03
气流分级机
利用高速气流将颗粒物料 进行分级，适用于超细粉 体的制备。
旋风分离器
利用离心力原理，将不同 粒度的物料进行分离，适 用于颗粒较粗的物料。
袋式除尘器
利用过滤原理，将颗粒物 料进行分离，适用于颗粒 较细的物料。
惯性分级设备
惯性分级器
利用惯性力原理，将不同粒度的物料进行分离，适用于颗粒较粗的物料。
分级技术的发展趋势
高效能化
随着科技的发展，粉体分 级设备不断向高效能化发 展，提高分级效率，降低 能耗。
智能化
引入智能化技术，如物联 网、大数据和人工智能等， 实现分级过程的自动化和 智能化控制。
环保化
随着环保意识的提高，粉 体分级技术向环保化发展， 减少对环境的污染和破坏。
分级技术的挑战与机遇
挑战
粉体分级过程中易产生粉尘污染，对操作人员的健康造成影 响；同时，分级精度和稳定性也是分级技术面临的挑战。
机遇
随着科技的不断进步和市场需求的增加，粉体分级技术面临 巨大的发展机遇。例如，在新能源、新材料等领域，粉体分 级技术的应用前景广阔。
分级技术的未来展望
创新发展
加强粉体分级技术的创新研究，推动 分级技术的进步和发展。
进料控制
控制进料速度，保持粉体流量稳定，确保分 级效果。
质量检测
对分级后的粉体进行质量检测，如粒度、含 水量等，确保质量达标。
分级后的处理
收集粉体
将分级后的粉体收集起来，进行后续 处理或储存。
清理设备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ对分级设备进行清理，去除残留粉体， 为下次分级做准备。
记录数据
记录分级过程中的数据，如进料量、 分级效果等，便于分析和改进。
新版流体力学知识点大全课件.doc
流体力学-笔记参考书籍：《全美经典-流体动力学》《流体力学》张兆顺、崔桂香《流体力学》吴望一《一维不定常流》《流体力学》课件清华大学王亮主讲目录：第一章绪论第二章流体静力学第三章流体运动的数学模型第四章量纲分析和相似性第五章粘性流体和边界层流动第六章不可压缩势流第七章一维可压缩流动第八章二维可压缩流动气体动力学第九章不可压缩湍流流动第十章高超声速边界层流动第十一章磁流体动力学第十二章非牛顿流体第十三章波动和稳定性第一章绪论1、牛顿流体：剪应力和速度梯度之间的关系式称为牛顿关系式，遵守牛顿关系式的流体是牛顿流体。
2、理想流体：无粘流体，流体切应力为零，并且没有湍流？。
此时，流体内部没有内摩擦，也就没有内耗散和损失。
层流：纯粘性流体，流体分层，流速比较小；湍流：随着流速增加，流线摆动，称过渡流，流速再增加，出现漩涡，混合。
因为流速增加导致层流出现不稳定性。
定常流：在空间的任何点，流动中的速度分量和热力学参量都不随时间改变，3、欧拉描述：空间点的坐标；拉格朗日：质点的坐标；4、流体的粘性引起剪切力，进而导致耗散。
5、无黏流体—无摩擦—流动不分离—无尾迹。
流体力学- 16、流体的特性：连续性、易流动性、压缩性D不可压缩流体：0Dtconst是针对流体中的同一质点在不同时刻保持不变，即不可压缩流体的密度在任何时刻都保持不变。
是一个过程方程。
7、流体的几种线流线：是速度场的向量线，是指在欧拉速度场的描述；同一时刻、不同质点连接起来的速度场向量线；dr U x,t dr U 0迹线：流体质点的运动轨迹，是流体质点运动的几何描述；同一质点在不同时刻的位移曲线；涡线：涡量场的向量线，U , dr x,t dr 0涡线的切线和当地的涡量或准刚体角速度重合，所以，涡线是流体微团准刚体转动方向的连线，形象的说：涡线像一根柔性轴把微团穿在一起。
第二章流体静力学1、压强：p limA 0 F dF A dA静止流场中一点的应力状态只有压力。
13 第五章 5.3流体力学分级原理及设备;5.4 超细粉分级原理与设备
第五章 分
级
1——细粒； 2——粗粒； 3——旋风收尘器；4——试样 图 5.9 重力分级机
颗粒在平衡状态下所受到的重力和阻力分别为： 颗粒重力： 颗粒阻力：
Fg
6
3 ）g d（ p p
（5.28）
F p 3d p
（5.29）
第五章 分
级
颗粒处于平衡状态时，Fg=Fp即可得到颗粒的 沉降末速度为：
第五章 分
级
2、粗分级机的工作原理 携带颗粒气流在负压作用下以10~20m/s速度由进气 管1进入内外锥之间的空间。气流刚出进气管时，特大 颗粒由于惯性作用碰到①反射菱锥体4后首先被撞落到 外锥下部，由粗粉管5排出。因两锥间继续上升的气流 上部②截面积扩大，气流速度降至4~6m/s，所以又有部 分粗颗粒在重力作用下被分选出来，顺外锥内壁向下落 至粗粉管排出。气流在两锥之间上升至顶部后经导向叶 片6进入内锥。由于③方向突变，部分粗颗粒再次被分 出并落下，同时由于气流在④导向叶片的作用下作旋转 运动，较细的颗粒由于离心力的作用而甩向内锥内壁并 沿壁落下，最后进入粗粉管。细粉则随气流经中心排气 管7出分级机进入后面的气固分离装置进行气固分离。
级
粗分级机也称粗分离器，它是空气一次通过的外 部循环式分级设备，其结构如图5.12所示。分级机的 主体部分是由外锥形筒2和内锥形筒3组成，外锥上有 顶盖，下接粗粉出口管5和反射菱锥体4，外锥上和内 锥上边缘之间装有导向叶片6，外锥顶盖中央装有排 气管7。是一种外部循环式分级设备。
第五章 分
级
1-进气管； 2-外筒； 3-内筒； 4-反射棱锥体； 5-粗粉出料管； 6-导向叶片； 7-排气管 图5.12 粗分级机结构示意图
（ p ）g 2 dp 18
《流体力学》课程教学大纲
《流体力学》教学大纲课程编码：632015课程名称：流体力学英文名称：Fluid Mechanics开课学期：4学时/学分：32/2 (其中实验学时：课内4学时，课外2学时)课程类型：必修课开课专业：建设工程学院勘查工程专业、建筑工程专业、卓越工程师班选用教材：于萍主编.《工程流体力学》，科学出版社2011年3月第二版。
主要参考书：1、张也影主编.《流体力学》，高等教育出版社1998年第二版。
2、孔珑主编.《工程流体力学》，北京大学出版社1982年版。
3、归柯庭等编.工程流体力学科学出版社2()05年版。
4、李诗久：《工程流体力学》，机械工业出版社1989年版。
5.、A. J. Ward-Smith ： ^Internal Fluid Flow》，1980 版一、课程性质、目的与任务工程流体力学是动力、能源、航空、环境、暖通、机械、力学、勘探等专业的重要专业基础课。
通过系统学习流体的力学性质、流体力学的基本概念和观点、基础理论和常用分析方法、有关的工程应用知识等；在实验能力、运算能力和抽象思维能力方面受到进一步严格的训练，培养学生具有对简单流体力学问题的分析和求解能力；掌握一定的实验技能，学会应用基本规律来处理和解决实际问题。
为今后学习专业课程,从事相关的工程技术和科学研究工作打下坚实基础。
流体力学学科既是基础学科，又是用途广泛的应用学科，在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机械设计工作打下基础。
二、教学基本要求通过本课程的学习，学生应到达以下基本要求：1、掌握流体力学的基本概念、基本规律、基本的计算方法。
2、能推导一些基本公式和方程，明确方程的物理意义。
3、能独立完成基本的实验操作，通过实验，学会熟练运用基本公式。
4、具有分析实验数据和编写实验报告的能力。
5、通过研究型实验工程，使学生初步具有一定的创新能力。
13第五章5.3流体力学分级原理及设备;5.4超细粉分级原理与设备概述
第五章 分 级
气固分离后的空气出旋风分离器后经集风管6 和导风管14返回风机19，形成了选粉室外部气流循 环。循环风量可由气阀16调节。支管调节气阀17用 于调节经支风管15直接进入旋风分离器的风量与经 滴流装置进入选粉室的风量之比，控制选粉室内的 上升气流速度 ，可有效调节分级产品细度。改变 撒料盘转速和小风叶数量也可单独调节细度。
第五章 分 级
5.3 颗粒流体系的分级原理与设备 筛分分级虽然操作简单、经济，但受筛面制作限
制，一般只适用于粒径≥37µm（325目）以上粉料， 即使是粒径在37µm~100µm之间粉料的筛分作业，处 理量少时准确度不可靠。因此一般对于粒径在100µm 以下的物料采用流体系统分级，原理是利用粒度变化 对流体阻力和颗粒所受力平衡来进行分级。
分类：按照被分级物料的状态可分为①干式分级 和②湿式分级两种类型。干式分级是将被分级的颗粒 悬浮于以空气为主的气体介质中，利用颗粒在气流中 的沉降速度差，或者是利用轨迹不同来进行分级的， 也称气力分级。
第五章 分 级
干式分级设备分级过程可归纳为四步骤： （1）分散 即将附着或凝聚在一起的颗粒聚集体分散 成单个颗粒。 （2）分离 组合各种力的作用，使颗粒获得速度差， 实现粗细颗粒分离。 （3）捕集 从气流中分离与捕集颗粒。 （4）卸出 将捕集的细颗粒收集排出分级机。
微米级粉体磨料对粒度的要求，既限制了粒度上 限，又限制粒度下限。所有这一切都使超细分级显示 出越来越重要的意义。
第五章 分 级
按照目前设备条件，离心分级机的切割粒径的极 限是1~2µm，要得到更细的切割粒径，就必须满足如 下条件： ① 增加空气和颗粒圆周速度νφ，要比目前高得多； ② 流动空气体积流速减小，或是分级机尺寸的减小； ③ 分级机在低压力利用颗粒和气体分子之间产生的滑 移。
【精品文章】粉体行业常用分级方法简介
粉体行业常用分级方法简介
分级是利用颗粒粒径、密度、形状、化学成分等特性的不同而把颗粒分为不同的几个部分。
分级技术是一门涉及机械、材料、化工以及流体力学等多学科的高新技术。
目前工业上大规模使用的常见粉体分级的方法可简单的分为两种类型：用筛子筛分和在流体中进行分级。
一、筛子筛分：
把固体颗粒置于具有一定大小孔径或缝隙的筛面上，使通过筛孔的成为筛下料，被截留在筛面上的成为筛上料，这种分级方法称为筛分。
筛分在操作按物料含水分的不同，分为干法筛分和湿法筛分。
在筛分过程中，物料通过筛孔，其必要条件就是颗粒的大小一定要比筛孔小，同时颗粒还要有通过筛孔的机会。
而其充分条件是颗粒与筛面之间要保持一定形式的相对运动。
为了说明筛分质量，引入了筛分效率的概念，即筛下料与总入筛料质量的百分比。
工业上实际操作的平均筛分效率约为70%~80%，这与颗粒与筛面的相对运动，料层的厚薄,筛孔形状和有效面积比，物料颗粒的大小分布规律和颗粒形状，过细颗粒的含量以及物料含水率等有关。
筛分机械或设备的工作是筛面。
筛面结构有格子筛（又称栅筛）、板筛（又称筛板）、编织筛（又称网筛）等多种，格子筛与板筛用于筛分块、粒状物料，编织筛用于筛分粉料或浆料。
运动着的筛面由于加强了颗粒与筛孔之间的相对运动，必然会强化筛分效率与处理能力，所以工业上筛分设备的分类，实际上是按筛面的运动方式来划分的。
筛分设备分类：。
《粉体工程与设备》课程指南
《粉体工程与设备》课程指南粉体工程与设备课程编码：01422010英文名称：Powder Engineering and Equipment课程类别：专业必修课先修课程：机械零件设计、流体力学与设备开课学期：6开课单位：材料科学与工程学院计划学时：70学 分：4授课教师：陶珍东、姜奉华、王介强、张学旭、孙杰景、徐红燕等 课程简介：粉体的制备与处理在现代材料科学与工程中占有极其重要的地位，在各种新材料的研究和开发过程中，高性能粉体的制备甚至成为关键环节。
随着现代科学的飞速发展，粉体工程的跨学科性及学科边缘性和综合性特点日益突出。
本课程是针对材料科学与工程专业科生开设的课程。
本课程的主要任务：系统介绍粉体的几何、填充、流变、力学等基本性质、破碎与粉磨、分级与分离、混合、输送与计量等粉体制备和处理中各种单元操作的基本理论以及相关机械设备的构造、工作原理、设备工艺选型计算方法等，并及时介绍粉体工程领域中技术和机械设备研究开发的最新理论成果及发展动态。
同时配合粉体工程综合实验，使学生了解并学会粉体工程科学研究的思路和方法。
本课程的目的：通过课程学习，使学生从粉体的基本性质出发，熟悉和掌握粉体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键，熟悉各单元操作的各种机械设备的构造、工作原理及性能，能正确进行工艺设备选型，并为开发新的粉体工程设备奠定基础。
教材资料：（一）教材陶珍东，郑少华，《粉体工程与设备》，化学工业出版社，2010年。
(二) 主要参考资料1、盖国胜等，《超细粉碎分级技术》，中国轻工业出版社，2000年。
2、郑水林，《超细粉碎原理、工艺设备及应用》，中国建材工业出版社，1993年。
3、卢寿慈，《粉体加工技术》，中国轻工业出版社1999年。
4、李凤生等，《超细粉体加工技术》，国防工业出版社，2000年。
教师简介：陶珍东，男，博士，教授，硕士生导师。
研究领域：粉体科学与工程、材料加工工程。
姜奉华，男，博士，副教授；研究领域：姜奉华，男，工学博士，济南大学副教授；研究领域：主要从事硅酸盐材料、固体废弃物综合利用、纳米材料等。
工程流体力学泵与风机第5章__量纲分析与相似原理
故： F
I I
ma ma
m a
l
3
v2 l
l 2 v 2
压强比例尺： p
P P
A A
F A
v2
§5.1 相似原理（应用于模型实验）
14
动力粘度比例尺：
lv
注意：<1>无量纲系数的比例尺: c 1 <2>单位质量重力的比例尺： g 1
15
§5.1 相似原理（应用于模型实验）
（速度比例常数）
v
v v
时间比例尺：
t
t t
l l
v v
l v
11
§5.1 相似原理（应用于模型实验）
加速度比例尺：
a
a a
v v
t t
v t
v2 l
流量比例尺：
q
q q
l3 l3
t t
l3 t
l 2 v
运动粘度比例尺：
l2 l2
t t
lv
12 3、动力相似 —— 两个流动在对应点上，对应瞬 时，质点受到同种性质的外力 作用，且对应的同名力方向相 同，大小成同一比例。
定义： vl Re
则： Re Re
雷诺相似准数 (雷诺数) 雷诺准则 (粘性力相似判据)
3、压力相似判据（欧拉准则）
作用在流体上的压力 P p A
F
I I
P P
即： l2 v2 p l2
§5.1 相似原理（应用于模型实验）
整理得：
p v 2
1
或：
p
v 2
p
v 2
定义：
v2
Eu
欧拉相似准数(欧拉数)
工程流体力学实验的两种类型： 1. 工程性的模型实验——预测即将建造的大型机械或
《流体力学》课程教学大纲
《流体力学》课程教学大纲《流体力学》课程教学大纲《流体力学》是能源与动力工程专业的一门主要技术基础课，是该专业工程技术人员必须掌握的知识。
它是研究流体平衡、运动及能量间内在联系与相互转换规律的一门学科，以流体基础理论为主，结合一般工程技术的课程。
通过本课程的理论学习，使学生具备如下知识和能力：1．学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，具备基本的抽象思维基本能力，培养学生整体思维、融会贯通、学会学习的能力。
2.掌握基本概念、基本的计算方法；流体静止和相对平衡时压强的分布规律及计算方法；粘性流体运动的基本概念、基本方程、阻力损失的计算以及流体与固体之间的相互作用；熟悉边界层的基本概念和流体绕物体流动阻力及产生的原因；熟悉流体平面流动的流函数、速度势函数与叠加原理；完全气体一维流动的基本方程和基本方程的应用。
3.培养能够运用流动的分析方法解决工程实际的设计计算及分析问题的能力。
二、课程教学的内容及学时分配1、课程理论教学内容及要求《流体力学》课程主要以讲授、讨论、分析计算为主，以课堂测验、作业为辅。
课堂教学将利用MOOC平台和先打通讯工具辅助教学，调动学习积极性，提高教学效率。
本课程目标、知识单元与学时分配见表1。
表1 课程目标、知识单元与学时分配2、课程实验教学内容及要求本课程实验注重基础知识、基本技能的培养，以加强学生基本实验操作训练，增强感性认识，以期达到用所学理论知识解决实际问题的能力，为学生适应社会各方面工程实际需要打下良好的基础，使学生初步具备分析、整理实验数据的能力。
通过实验，使学生具备如下知识和能力：1）、学会设备操作、报告撰写基础知识，培养学生在实验中提出问题、分析问题、解决问题的能力和对实验数据的综合处理、归纳分析、得出实验结论的能力。
2）、通过该实验课的基本训练，使学生学会正确使用各种常规的仪表，训练学生的实际动手能力。
本课程实验学时共6学时，设3个实验，如表2所示。
三、课程教学方法课程教学以课堂讲授为主，结合实验、作业、微课，MOOC课与相应的资源，配合多媒体课件等共同完成课堂授课内容。
流体力学完整版课件全套ppt教程最新
取一微元正交六面体。
左侧面压力： 右侧面压力：
( p 1 p dx)dydz 2 x
( p 1 p dx)dydz 2 x
y
p 1 p dx 2 x
z
p 1 p dx 2 x
x
再考虑 x 轴方向的质量力，可列出 x 轴方向的平衡方程：
(p
1 2
p x
dx)dydz ( p
1 2
p x
ν× 106/ m2/s
1.792 1.007 0.661 0.477 0.367 0.296
空气
μ × 106/ Pa·s
ν× 106/ m2/s
17.09 18.08 19.04 19.97 20.88 21.75
13.20 15.00 16.90 18.80 20.90 23.00
§1.3 流体的物理性质
➢ 牛顿流体与非牛顿流体
牛顿流体； 塑性体； 伪塑性体； 宾汉体。
du dy
(du)n dy
du dy
(du)n
dy
0
du dy
➢ 粘性流体与理想流体
实际流体都具有粘性。理想流体就是忽略流体的粘性。
§1.3 流体的物理性质
1.3.4 液体的表面张力
➢ 表面ห้องสมุดไป่ตู้力现象演示
肥皂薄膜对棉线作用一个拉力。
温度/ K
291 291 293
σ× 103/ N/m
73 490 472
§1.3 流体的物理性质
➢ 表面张力产生的压差
由表面张力引起的液体自由表面两边 的附加压力差为：
p ( 1 1 ) R1 R2
➢ 毛细现象
当液体与固体接触时，如果液体分子 间的吸引力（内聚力）大于液体分子 和固体分子间的引力（附着力），则 液体抱成团与固体不浸润；当液体分 子内聚力小于附着力时，则液体就能 浸润固体表面。
《工程流体力学》第5章-邓克-机工出版社
5.1.2量纲分析法原理
在量纲和谐原理基础上发展的量纲分析法分 为瑞利法和π定理白金汉法。
举例单摆周期关系式推导：
量纲分析法是通过分析工程问题中各有关量的 量纲，利用量纲齐次性条件，探索方程的有效方法。
瑞利法方法总结：
5.2 π定理及其应用 如果一个问题中物理量数目p大于基本量纲 数目r，指数的确定将发生困难。 π定理-白金汉定理：
基本比例尺是长度比例尺
面积比例尺
体积比例尺
2.运动相似：实物与模型的流线应该几何相似， 对应点速度成比例。
基本比例尺是速度比例尺
其它运动学比例尺可由 、 确定。
时间比例尺
加速度比例尺
流量比例尺
运动粘度比例尺
角速度比例尺
3.动力相似：实物与模型应受同种外力作用，
对应点上的对应力成比例。
基本比例尺是密度比例尺
第5章 量纲分析和相似理论
工程流体力学是在实验基础上发展起来的学 科，实验既是理论发展的依据，也是检验理论的 准绳。
实验的理论基础是量纲分析和相似理论。
5.1 量纲分析 5.1.1量纲和谐原理
量纲（dimension）也叫因次，是指物理量固 有的、可度量的物理属性。分为7个基本量纲和导 出量纲。每一个物理量都只有一个量纲。
方程举例：
理想流体的伯努利方程 项的量纲都是[L]。
，各
量纲和谐原理：在力学上任何有物理意义的方 程或关系式，每一项的量纲必定相同。是量纲分析 法的理论基础。
只有相同类型的物理量才能相加减，不同类型 的物理量相加减没有意义。
一个量纲齐次性的方程，可以化为无量纲方程， 只要用方程中的任意一项去除其他各项，如
《流体力学C(机)》PPT课件
2021/9/17
5
§1.2 流体的主要物理性质
1.惯性：维持原有运动状态的能力称为惯性。表征某一流体惯
性大小的可用该流体的质量或密度：
m（
V
lim m ）dm
V 0 V dV
（1-1）
—流体的密度，kg/m3；
m —流体的质量，kg；
V —流体的体积，m3。
2.重力：流体受地球引力作用的特征，用容重表示：
1
《流体力学》 ------电子教案
总学时：32学时 其中课堂教学32学时 教材《流体力学泵与风机》 蔡增基 龙天渝 主编 中国建筑工业出版社出版
2021/9/17
1
目 第一章 绪论
第二章 流体静力学
第三章 流体动力学基础
第四章 流动阻力和能量损失
第五章 孔口管嘴管路流动
录 第六章 相似原理和因次分析
1.1定义：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的
物质，称为流体。
1.2特征：易流动性。
由此可用各种方法和容器输送，压力向各个方向传递。
2021/9/17
4
2. 液体与气体的区别
液体的流动性小于气体； 液体具有一定的体积，并取容器的形状； 气体充满任 何容器，而无一定体积。
流体和固体具有上述不同性质是由于分子间的作用力不同造成的。在相同体积的固体和流体中，流 体所含的分子数目比固体少得多，分子间的空隙就大得多，因此流体分子间的作用力小，分子运动强烈， 从而决定了流体具有流动性和不能保持一定形状的特性。 流体中所包括的液体和气体除具有上述共同 特性外，还具有如下的不同特性：液体的分子距和分子的有效直径差不多是相等的，当对液体加压时， 只要分子距稍有缩小，分子间的斥力就会增大以抵抗外压力。所以，液体的分子距很难缩小，即液体很 不易被压缩，以致一定重量的液体具有一定的体积，液体的形状取决于容器的形状，并且由于分子间吸 引力的作用，液体有力求自身表面积收缩到最小的特性。所以，当容器的容积大于液体的体积时，液体 不能充满容器，故在重力的作用下，液体总保持一个自由表面(或称自由液面)，通常称为水平面。
中药超细粉体气流分级设备工作原理
中药超细粉体气流分级设备工作原理
中药超细粉体气流分级设备是一种用于将中药材料进行超细粉
碎和分级的设备。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 进料，中药材料经过预处理后，首先进入到超细粉体气流分
级设备的进料口。
2. 超细粉碎，进入设备后，中药材料通过高速旋转的粉碎器进
行粉碎，使其变成超细的粉末状物料。
3. 气流分级，粉碎后的物料与高速气流混合，进入气流分级器。
在气流的作用下，物料按照粒径大小和重量被分级，较细的物料随
气流进入上部分，较粗的物料则沉降到底部。
4. 收集分级物料，经过分级后，从气流分级器的不同出口分别
收集到不同粒度的中药超细粉末产品。
5. 循环利用，在分级过程中，部分较细的粉末可能会随气流被
带走，因此需要通过循环系统将其收集回来，以确保物料的充分利用。
总的来说，中药超细粉体气流分级设备通过粉碎和气流分级的工艺步骤，实现了对中药材料的精细加工和分级，从而得到不同粒度的超细粉末产品。
这种设备在中药制药工业中起着非常重要的作用，能够提高中药材料的利用率和产品的质量。
流体力学教材
流体力学教材1. 引言流体力学是研究流体在力学作用下的运动行为和力学性质的学科。
研究对象广泛，包括气体、液体、等离子体等。
流体力学在工程、地球科学和生物学等领域都有重要应用。
本教材旨在系统介绍流体力学的基本理论和应用。
2. 流体的性质和特点2.1 流体的定义流体是一种物质状态，其特点是能够自由流动，没有固定的形状和体积。
流体包括液体和气体两种状态，其运动行为可以通过连续介质力学描述。
2.2 流体的运动描述流体的运动可以通过速度场和流函数来描述。
速度场是流体中各点的速度矢量分布，流函数是满足连续性方程的标量函数。
流体的运动还可以通过流线、路径线和流管等来描述。
2.3 流体的性质流体具有压力、密度、粘性、表面张力等性质。
压力是单位面积上施加的力，密度是单位体积上的质量。
流体的粘性决定了其黏滞性和摩擦性，而表面张力是液体表面的一种现象。
3. 流体静力学3.1 静力学基本定律流体静力学研究的是静止流体的力学性质。
流体静力学基于质量守恒定律和动量守恒定律，推导出了静压力和大气压力的计算公式。
3.2 压力的计算静力学的基本定律和质量守恒方程可以用来计算流体中的压力分布。
常见的应用包括液体的静水压力计算和大气压力的计算。
3.3 浮力和浮力平衡浮力是物体在液体中受到的向上的力，其大小等于所排开的液体的重量。
浮力平衡是指物体在液体中所受的浮力等于物体所受的重力，使得物体能够漂浮在液体中。
4. 流体动力学4.1 运动的描述流体动力学研究的是流体的运动行为。
流体动力学基于质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律推导出了流体的运动方程。
4.2 流体流动类型流体流动可以分为层流和湍流两种类型。
层流指流体呈现有序流动的状态，而湍流则是流体流动的一种不规则状态。
4.3 流体流动的流量和速度流量是单位时间内通过某一截面的流体体积或质量。
速度是流体运动过程中流体质点的运动速率。
流量和速度之间存在一定的关系，可以通过连续性方程来计算。