流体力学知识点总结

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流体力学知识点范文

流体力学知识点范文

流体力学知识点范文流体力学是研究流体静力学和流体动力学的一个学科,涉及到流体的运动、力学性质以及相关实验和数值模拟方法。

流体力学的应用广泛,包括气象学、海洋学、土木工程、航空航天工程等领域。

以下是流体力学的一些重要知识点。

1.流体的性质流体是一种能够自由流动的物质,包括气体和液体。

与固体不同,流体具有可塑性、可挤压性和物质变形后恢复自然形状的性质。

流体的密度、压力、体积、温度和粘度是流体性质的基本参数。

2.流体的运动描述流体的运动包括膨胀、收缩、旋转和流动等。

为了描述流体的运动,需要引入一些描述流体运动的物理量,如速度、流速、加速度和流量。

流体的速度矢量表示流体粒子的运动方向和速度大小。

3.流体静力学流体静力学研究的是在静压力的作用下,流体内各点之间的静力平衡关系。

流体的静力压力与深度成正比,由于流体的可塑性,静压力会均匀传输到容器中的各个部分。

流体静力学应用于液压系统、液态储存设备和液压机械等领域。

4.流体动力学流体动力学研究的是流体在外力作用下的运动行为。

流体动力学分为流体动力学和流体动量守恒两个方面。

流体动力学研究的是流体的速度和加速度,以及流体流动的力学性质。

流体动量守恒研究的是流体在内外力作用下动量的转移和守恒。

流体动力学应用于气象学、水力学、航空航天工程等领域。

5.流体的流动方程流体力学的基本方程是质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。

质量守恒方程描述了流体的质量守恒原理,即质量在流体中是守恒的。

动量守恒方程描述了流体的动量守恒原理,即外力对流体的动量变化率等于流体的加速度乘以单位质量的流体体积。

能量守恒方程描述了流体的能量守恒原理,即流体在流动过程中能量的转化和传输。

6.流体力学问题的数值模拟由于流体力学问题具有复杂性和非线性性,很多问题难以通过解析方法得到解析解。

因此,数值模拟成为解决流体力学问题的一种重要方法。

数值模拟方法包括有限元法、有限差分法和有限体积法等。

这些方法通过将流体力学问题离散化为一组代数方程来进行数值求解。

流体知识点总结

流体知识点总结

流体知识点总结一、流体的基本性质1. 流体的定义和分类流体是指物质的一种状态,不固定的形状和体积,能够流动。

根据流体的粘性和压缩性,流体可分为理想流体和真实流体两大类。

理想流体是一种没有黏性和压缩性的流体,其运动规律可以用欧拉方程描述,而真实流体具有一定的粘性和压缩性,其运动规律则需用纳维-斯托克斯方程描述。

2. 流体的密度和压强流体的密度是指单位体积内的质量,通常用ρ表示。

流体的压强是指单位面积上的力,通常用p表示。

密度和压强是描述流体基本性质的重要参数,它们与流体的运动和压力有着密切的关系。

3. 流体的黏性和运动流体的黏性是指其内部分子间存在的摩擦力,使得流体在运动时具有阻力。

黏性是影响流体流动的一个重要因素,它使得流体在流动时会出现一些特有的现象,如粘滞流动、湍流等。

流体的运动规律受到黏性的影响,需要用纳维-斯托克斯方程来描述。

二、流体静力学1. 流场及其描述流场是指流体中任意空间中各点速度和密度的分布状态,可以分为定常流场和非定常流场。

描述流场的方法通常有拉格朗日描述和欧拉描述两种。

2. 流体的静力学平衡流体的静力学平衡是指在无外力作用时,流体处于静止状态的平衡规律。

根据流体受力的性质,静力学平衡可以分为流体的静平衡、压强平衡和重力平衡。

3. 流场的描述方法欧拉描述和拉格朗日描述是流体静力学研究的两种基本方法。

欧拉描述是以空间任意一点作为参照系来描述流体状态和运动规律,而拉格朗日描述则是以流体质点为参照系来描述流体运动。

三、流体动力学1. 流体的运动规律根据流体的运动性质,流体运动可以分为层流和湍流两种。

层流是指流体在运动中,各层流体分层并按某种规律运动的现象,而湍流则指流体在运动中乱七八糟、无规律的运动现象。

2. 流体的动能和动量流体的动能是指流体由于运动而具有的能量,通常用K表示,而流体的动量则是指流体在运动中具有的动能量,通常用L表示。

动能和动量是描述流体动力学运动规律的关键参数,与流体的流速、流量、压力等有着密切的关系。

工程流体力学知识点总结

工程流体力学知识点总结

工程流体力学知识点总结一、工程流体力学的内容1.流体力学的基本概念工程流体力学是一门重要的工程学科,它是研究运动的流体分布特性、流动过程的动力学特征、流体受力的控制机理以及提供理论支持的工程应用理论。

它综合了物理学、数学、材料学和力学等知识,它包括流体动力学、传热传质、流体力学和流体机械等方面的研究内容。

2.流体动力学流体动力学是流体运动的力学理论,它研究的是流体中的物理量,如流速、压力、密度等的变化和流体运动的规律。

它是流体物理学的基本内容,是工程流体力学的基础理论。

它的研究内容主要包括流体的静力学、流体的流变力学、流体的流动特性、流体的热力学性质、流体的动力学和流体的流动特性等。

3.传热传质传热传质是研究流体在传热和传质的过程中热量和物质的传递机理的一门学科。

它包括流体的热传导、热对流和热辐射、物质的传质、物质输运等方面的内容。

4.流体力学流体力学是一门综合学科,是研究流体的能量、动量和位置变化的动力学特性及其应用的学科。

流体力学研究的内容包括流体的流量和压力、流体的质量和动量、流体的流速、流体的流动特性等。

它主要研究的是流体受力的特性和运动特性,是工程流体力学中最重要的学科之一。

5.流体机械的理论流体机械是研究利用流体动力驱动转子的机械装置的科学,包括机械装置的流体的传动特性、涡轮机械和泵的流量控制、流体中的变频调速以及比热容与流场等。

它是工程流体力学中的重要内容,也是工程设计的重要基础。

二、工程流体力学的应用工程流体力学的基本理论可以应用于各种工程中,如机械制造、空气动力学、海洋技术、热能技术、新能源技术、能源储存和节能技术、化工反应技术等。

它在社会经济建设中发挥着重要作用,可以为社会生产提供良好的环境保护技术手段,也可以为工程设计和技术开发提供依据。

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结
第一章
1.流体粘性的形成因素:
一是流体分子间的引力在流体微团相对运动时形成的粘性,二是流体分子的热运动在不同流速流层间的动量交换所形成的粘性。

形成气体粘性主要因素是分子的热运动。

形成液体粘性的主要因素是分子间的引力。

2.流体的压缩性和膨胀性:
流体在一定温度下,压强增高,体积缩小;在一定压强下,温度升高,体积膨胀,这是所有流体的共同属性。

3.表面力:
流体分离体以外的物体作用在分离体上的表面力。

在分离体表面的点b取一微小面积δA,作用在它上面的表面力为δF。

一般情况下可将δF分解为沿外法线方向n的δF n和沿切线方向t的δF t。

以δA除δF,并令δA→0而取极限,可得作用在点b的表面应力:
P n=lim
δA→0δF
δA
=dF
dA
4.连续介质模型:
把流体视为由无数连续分布的流体微团组成的连续介质,流体的密度、压强、速度、温度等物理量一般在空间和时间上都是连续分布的,都应该是空间坐标和时间的单值连续可微函数。

1.毛细现象:。

流体流动知识点总结归纳

流体流动知识点总结归纳

流体流动知识点总结归纳流体力学是研究流体流动规律的一门学科,其研究对象涉及液体和气体的流动,包括流体的性质、流体流动的运动规律、流体的控制以及流体力学在工程和科学领域的应用等方面。

在这篇文章中,我们将对流体流动的一些基本知识点进行总结归纳,以便读者对这一领域有一个清晰的了解。

一、流体的性质1. 流体的定义流体是指那些易于变形,并且没有固定形状的物质。

流体包括液体和气体两种状态,其共同特点是具有流动性。

2. 流体的密度和压力流体的密度是指流体单位体积的质量,常用符号ρ表示。

流体的压力是指单位面积上受到的力的大小,它与流体的密度和流体所在深度有关。

3. 流体的黏性流体的黏性是指流体内部分子之间的相互作用力,黏性越大,流体的内部抵抗力越大,流动越不容易。

黏性会对流体的流动性能产生影响,需要在实际工程中进行考虑。

二、流体流动的基本原理1. 流体的叠加原理流体的叠加原理是指当多个流体同时流动时,它们的速度矢量叠加,得到合成的速度矢量。

这个原理在实际工程中有很多应用,例如飞机的空气动力学设计和水流的流体力学研究等。

2. 流体的连续性方程流体的连续性方程是描述流体在运动过程中质量守恒的基本方程,它表明流体在流动过程中质量的变化等于流入流出的质量之差。

3. 流体的动量方程流体的动量方程描述了流体在运动过程中动量守恒的基本原理,它表明流体在受到外力作用后所产生的加速度与外力的大小和方向有关。

4. 流体的能量方程流体的能量方程描述了流体在运动过程中能量守恒的基本原理,它表明流体在流动过程中所受到的压力和速度的变化与能量的转化和损失相关。

三、流体的流动类型1. 定常流动和非定常流动定常流动是指流体在任意一点上的流速和流量随时间不变的流动状态,而非定常流动则是指流体在不同时间点上的流速和流量随时间有变化的流动状态。

2. 层流流动和湍流流动层流流动是指流体在管道内流动时,各层流体之间的相互滑动,流态变化连续,流线互不交叉。

流体入门知识点总结图解

流体入门知识点总结图解

流体入门知识点总结图解一、流体的基本概念1. 流体概念流体是一种物质的状态,是指在外力作用下能够流动的物质,包括液体和气体。

流体具有流动性、变形性和粘性。

2. 流体性质密度:流体的质量与单位体积的比值。

比重:流体的密度与水的密度的比值。

粘度:流体的内部阻力,决定了流体的黏稠度。

3. 流体静力学基本假设(1)流体是连续的。

(2)流体是不可压缩的。

(3)流体是静止的或者静止状态的流体。

二、流体静力学1. 压力(1)压力的定义:单位面积上的力。

(2)压强:单位面积上的压力。

(3)流体的压力:液体或气体内各点的压力都相等,且在不同深度的液体中,压力与深度成正比。

2. 压力的传递液体传压:液体内各点的压力是平行的,且在各点的压力相等。

气体传压:气体内各点的压力也是平行的,但是气体的密度非常的小,所以气体的传压效应并不显著。

3. 浮力物体在液体中浸没时,液体对物体产生的向上的浮力。

浮力的大小与物体的体积成正比。

三、流体动力学1. 流体的动力学特性流体力学包括了流体的流动、旋转、涡动和湍流等特性。

2. 流体流动的分类(1)按流动程度分类:层流流动和湍流流动。

(2)按流动速度分类:亚临界流动、临界流动和超临界流动。

(3)按流动方向分类:一维流动、二维流动和三维流动。

3. 流速和流量流速:单位时间内流体通过单位横截面积的速度。

流量:单位时间内流体通过横截面的体积。

四、基本流体方程1. 连续性方程连续性方程描述了流体的流动过程中质量的守恒,表现为质量流量的守恒。

\[A_1 v_1 = A_2 v_2\]2. 动量方程动量方程描述了流体在流动过程中的动量守恒。

动量方程可以用来计算流体在流动中所受的压力和阻力。

\[F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}}\]3. 质能方程质能方程描述了流体在流动过程中的能量守恒。

质能方程可以用来计算流体内能和外力对流体的功率变化。

五、流体流动的控制方程1. 泊松方程泊松方程描述了流体的流动与液体的静力平衡。

流体力学知识点经典总结

流体力学知识点经典总结

流体力学绪论一、流体力学的研究对象流体力学是以流体(包括液体和气体)为对象,研究其平衡和运动基本规律的科学。

主要研究流体在平衡和运动时的压力分布、速度分布、与固体之间的相互作用以及流动过程中的能量损失等。

二、国际单位与工程单位的换算关系21kg 0.102/kgf s m =•第一章 流体及其物理性质 (主要是概念题,也有计算题的出现)一、流体的概念流体是在任意微小的剪切力作用下能发生连续的剪切变形的物质,流动性是流体的主要特征,流体可分为液体和气体二、连续介质假说流体是由空间上连续分布的流体质点构成的,质点是组成宏观流体的最小基元三、连续介质假说的意义四、常温常压下几种流体的密度水-----998 水银-----13550 空气-----1.205 单位3/kg m五、压缩性和膨胀性流体根据压缩性可分为可压缩流体和不可压缩流体,不可压缩流体的密度为常数,当气体的速度小于70m/s 、且压力和温度变化不大时,也可近似地将气体当做不可压缩流体处理。

六、流体的粘性流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性,而内摩擦力则是粘性的动力表现,粘性的大小用粘度来度量,粘度又分为动力粘度μ和运动粘度ν,它们的关系是μνρ=七、牛顿内摩擦定律du dy τμ=八、温度对流体粘性的影响温度升高时,液体的粘性降低,气体的粘性增加。

这是因为液体的粘性主要是液体分子之间的内聚力引起的,温度升高时,内聚力减弱,故粘性降低;而造成气体粘性的主要原因在于气体分子的热运动,温度越高,热运动越强烈,所以粘性就越大流体静力学一、流体上力的分类作用于流体上的力按作用方式可分为表面力和质量力两类。

清楚哪些力是表面力,哪些力是质量力二、流体静压力及其特性(重点掌握)当流体处于静止或相对静止时,流体单位面积的表面力称为流体静压强。

特性一:静止流体的应力只有法向分量(流体质点之间没有相对运动不存在切应力),且沿内法线方向。

特性二 在静止流体中任意一点静压强的大小与作用的方位无关,其值均相等。

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结一、流体的物理性质流体区别于固体的主要特征是其具有流动性,即流体在静止时不能承受切向应力。

流体的物理性质包括密度、重度、比容、压缩性和膨胀性等。

密度是指单位体积流体所具有的质量,用符号ρ表示,单位为kg/m³。

重度则是单位体积流体所受的重力,用γ表示,单位为 N/m³,且γ =ρg(g 为重力加速度)。

比容是密度的倒数,它表示单位质量流体所占有的体积。

流体的压缩性是指在温度不变的情况下,流体的体积随压强的变化而变化的性质。

通常用体积压缩系数β来表示,其定义为单位压强变化所引起的体积相对变化率。

对于液体来说,其压缩性很小,在大多数情况下可以忽略不计;而气体的压缩性则较为明显。

膨胀性是指在压强不变的情况下,流体的体积随温度的变化而变化的性质。

用体积膨胀系数α来表示,它是单位温度变化所引起的体积相对变化率。

二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的力学规律。

静止流体中任一点的压强具有以下特性:1、静止流体中任一点的压强大小与作用面的方向无关,只与该点在流体中的位置有关。

2、静止流体中压强的大小沿垂直方向连续变化,即从液面到液体内部,压强逐渐增大。

流体静力学基本方程为 p = p₀+γh,其中 p 为某点的压强,p₀为液面压强,h 为该点在液面下的深度。

作用在平面上的静水总压力可以通过压力图法或解析法来计算。

对于矩形平面,采用压力图法较为简便;对于不规则平面,则通常使用解析法。

三、流体动力学流体动力学研究流体的运动规律。

连续性方程是流体动力学的基本方程之一,它基于质量守恒定律。

对于不可压缩流体,在定常流动中,通过流管各截面的质量流量相等。

伯努利方程则是基于能量守恒定律得出的,它表明在理想流体的定常流动中,单位体积流体的动能、势能和压力能之和保持不变。

其表达式为:p/ρ + 1/2 v²+ gh =常数其中 p 为压强,ρ 为流体密度,v 为流速,g 为重力加速度,h 为高度。

流体学小知识点总结

流体学小知识点总结

流体学小知识点总结
流体力学的基本概念包括流体的性质如压力、密度、黏度、表面张力、粘性、并且需要注意流体的类型如牛顿流体和非牛顿流体。

流体的运动包括流体的直线运动和曲线运动,对于流体力学的研究,需要了解如何描述流体的运动、速度分布和流线等。

此外,还需要了解流体力学的实验方法和模拟方法,包括雷诺数、科里奥利力等。

最重要的应用是通过流体的运动来实现工程的设计和改进。

在空气动力学中,翼型设计是重要的一环,研究翼型在各种条件下的流动特性,以及飞机、汽车等车辆的空气阻力可以有效地减少气动力的损失,提高能效。

在水力学中,通过研究河流、水库、水电站的水流情况,可以避免水灾、引发治理。

当然,还有其他很多应用,如气象学、地质学等等。

总之,流体力学是一门非常有用和有趣的学科,通过研究流体的性质和运动规律,可以帮助人类更好地理解自然,同时也为工程技术的发展提供了重要的理论工具。

通过对流体力学的学习,不仅可以提高自己的物理学水平,更可以为人类社会的发展贡献自己的力量。

流体力学水力学知识点总结

流体力学水力学知识点总结

流体力学水力学知识点总结一、流体力学基础知识1. 流体的定义:流体是一种具有流动性的物质,包括液体和气体。

流体的特点是没有固定的形状,能够顺应容器的形状而流动。

2. 流体的性质:流体具有压力、密度、粘性、浮力等基本性质。

这些性质对于流体的流动行为具有重要的影响。

3. 流体静力学:研究流体静止状态下的力学性质,包括压力分布、压力力和浮力等。

流体静力学奠定了流体力学的基础。

4. 流体动力学:研究流体在外力作用下的运动规律,包括速度场、流线、流量、动压、涡量等。

流体动力学研究的是流体的流动行为及其相关问题。

5. 流动方程:流体力学的基本方程包括连续方程、动量方程和能量方程。

这些方程描述了流体的运动规律,是解决流体力学问题的基础。

6. 流体模型:流体力学的研究对象是真实流体,但通常会采用模型来简化问题。

常见的模型包括理想流体模型、不可压缩流体模型等。

二、水力学基础知识1. 水的性质:水是一种重要的流体介质,具有密度大、粘性小、表面张力大等特点。

这些性质对于水力学问题具有重要影响。

2. 水流运动规律:水力学研究水的流动规律,包括静水压力分布、流速分布、流线形状等。

3. 基本水力学定律:包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。

这些定律是解决水力学问题的基础。

4. 水流的计算方法:水力学中常用的计算方法包括流速计算、水头损失计算、管道流量计算等,这些方法是解决水力学工程问题的重要手段。

5. 水力学工程应用:水力学在工程中具有广泛的应用,包括水利工程、水电站设计、城市供水排水系统等方面。

6. 液体静力学:水力学中涉及了静水压力、浮力、气压等液体静力学问题。

这些问题对水力工程设计和建设具有重要影响。

三、近年来的流体力学与水力学研究进展1. 流固耦合问题:近年来,液固耦合问题成为流体力学与水力学领域的重点研究方向。

在这个方向上的研究主要涉及流固耦合现象的模拟、流固耦合系统的动力学特性等方面。

2. 多相流动问题:多相流动是指不同相的流体在空间和时间上相互混合流动的现象。

(完整版)流体力学知识点总结汇总

(完整版)流体力学知识点总结汇总

流体力学知识点总结第一章 绪论1液体和气体统称为流体,流体的基本特性是具有流动性,只要剪应力存在流动就持续进行,流体在静止 时不能承受剪应力。

2流体连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的,内部无空隙的连续体来研究。

3流体力学的研究方法:理论、数值、实验。

4作用于流体上面的力(1)表面力:通过直接接触,作用于所取流体表面的力. T 为A 点的剪应力Pl A应力的单位是帕斯卡(pa ), 1pa=1N/ m 2,表面力具有传递性。

(2)质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,力的大小与流体的质量成比例 重力、惯性力、uv 生力、离心力)5流体的主要物理性质(1)惯性:物体保持原有运动状态的性质。

质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。

常见的密度(在一个标准大气压下):34°时的水1000 kg / m 3(2)粘性F Bm单位为应力_P作用于A 上的平均压应力周围流体作用 的表面力切向应力法向应力P APliPH为A 点压应力,即A 点的压强切向应力(常见的质量力:20 C 时的空气1.2kg /m 3作用于A 上的平均剪应力说明:1) 气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。

2) 液体 T f 门气体 T f 卩匸无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即口 =0的液体。

无粘性液体实际上是不存在的,它只是一种对物 性简化的力学模型。

(3)压缩性和膨胀性压缩性:流体受压,体积缩小,密度增大,除去外力后能恢复原状的性质。

T 一定,dp 增大,dv 减小膨胀性:流体受热,体积膨胀,密度减小,温度下降后能恢复原状的性质。

P 一定,dT 增大,dV 增大A 液体的压缩性和膨胀性液体的压缩性用压缩系数表示 压缩系数:在一定的温度下,压强增加单位P ,液体体积的相对减小值。

dV /V1 dV dP V dP由于液体受压体积减小,dP 与dV 异号,加负号,以使K 为正值;其值愈大,愈容易压缩。

流体的运动知识点总结

流体的运动知识点总结

流体的运动知识点总结1. 流体的性质流体是一种具有流动性的物质,它可以是液体或气体。

流体的主要性质包括压力、密度、粘性和表面张力等。

压力是流体分子作用在容器壁或其他物体上的力,通常用压强来表示。

在流体中,压力是均匀分布的,且大小和方向都与位置有关。

密度是指单位体积内流体的质量,通常用ρ来表示。

密度越大,流体分子之间的作用力越大,流体的流动速度越小。

粘性是流体内部分子之间的摩擦力,粘性越大,流体的粘性越高,流动速度越小。

表面张力是液体表面上分子所受的合力,使得液体表面呈现出薄膜状。

表面张力越大,液体表面越光滑,对浮力的影响也越大。

2. 流体的流动特性流体的流动包括定常流动和非定常流动两种,其中定常流动是指在某一位置和随时间不变的流动状态,非定常流动则是指流体在位置和时间上都是变化的流动状态。

在流体的流动中,流速、流量、雷诺数等是可以用来描述流体流动特性的重要参数。

流速是流体的单位时间内通过某一截面的速度,通常用v来表示。

流量是单位时间内通过某一截面的流体数量,通常用Q来表示。

雷诺数是描述流体流动状态的无量纲参数,一般表示为Re。

当雷诺数小于一定值时,流动属于层流;当雷诺数大于一定值时,流动属于湍流;而介于两者之间时,流动会发生转捩。

3. 流体的流动方程流体的流动可以通过流体力学方程组来描述,包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。

质量守恒方程是根据质量守恒定律推导出来的,描述了流体在空间和时间上的质量变化情况。

动量守恒方程是由牛顿第二定律和动量守恒定律推导出来的,描述了流体在流动过程中受到的外力和流体内部压力、粘性力、引力等力的作用。

能量守恒方程是描述流体在流动过程中能量变化的方程,包括内能、动能和压力能等能量的变化。

4. 流体的流动类型流体的流动可以分为层流和湍流两种类型。

层流是指流体在管道内的流动状态呈现为顺序排列的层流结构,流速是均匀的,流动状态稳定。

湍流是指流体在管道内的流动状态混乱、不规则,流速会发生大范围的波动,流场结构复杂。

流体设计知识点总结高中

流体设计知识点总结高中

流体设计知识点总结高中一、流体概念流体是一种物质状态,在流体力学中指无固定形状的物质。

流体包括液体和气体。

二、流体性质1. 压力:流体对容器壁的压力,是单位面积上的力。

2. 密度:单位体积内的质量。

3. 粘性:流体的阻力。

4. 温度:影响流动性能的重要因素。

三、流体力学基本方程1. 连续方程2. 动量方程3. 能量方程四、流动类型1. 定常流2. 非定常流3. 层流4. 湍流五、流体力学基本定律1. 质量守恒定律2. 动量守恒定律3. 能量守恒定律六、雷诺数雷诺数是描述流体运动状态的重要参数,它是动量、惯性力和粘性力之间的比值。

七、流体中的摩擦力摩擦力是流体在运动中损失的能量,是流体内部分子间相互作用的结果。

八、机械能守恒机械能守恒是指在无外力或无摩擦力的情况下,流体在运动过程中的机械能保持不变。

九、伯努利定理伯努利定理是描述流体运动时,流体的动能、静压力与流体本身的重力势能之间的关系。

十、流体阻力流体阻力是流体在运动中受到的阻碍力,主要包括摩擦阻力和压力阻力。

十一、流体运动的简化假定1. 无粘流2. 不可压缩流十二、流动研究方法1. 实验方法2. 数值模拟方法3. 解析方法十三、计算流体力学计算流体力学是一种通过计算机模拟流体运动的科学方法,主要包括有限体积法、有限元法和有限差分法。

十四、流体力学在工程中的应用流体力学在工程中的应用包括气体动力学、水力学、热力学等,广泛应用于航空航天、能源、环境保护等领域。

十五、流体设计实例1. 管道流体设计2. 汽车空气动力学设计3. 飞机气动设计4. 水利工程设计以上是关于流体设计的相关知识点总结,这些知识点对理解流体的基本运动规律以及在工程中的应用具有重要意义。

希望能够对学习者有所帮助。

初中物理流体知识点总结

初中物理流体知识点总结

初中物理流体知识点总结一、流体的基本概念流体是指能够流动的物质,包括液体和气体。

在物理学中,流体具有连续性、可压缩性和粘性等特点。

流体的流动状态可以分为层流和湍流两种基本形态。

二、流体静力学1. 流体静压力流体静压力是流体静止时内部分子对容器壁的压力。

其大小与深度、密度和重力加速度有关,可用公式P=ρgh表示,其中P代表压力,ρ代表流体密度,g代表重力加速度,h代表深度。

2. 帕斯卡定律帕斯卡定律指出,在封闭容器中,流体对容器壁的压力在所有方向上都是相等的。

这一定律是液压和气压传动技术的基础。

3. 流体的浮力浮力是流体对物体的上升力,其大小等于物体所排开的流体重量。

根据阿基米德原理,浮力的计算公式为F_b=ρVg,其中F_b代表浮力,ρ代表流体密度,V代表物体在流体中的体积,g代表重力加速度。

三、流体动力学1. 流体动力学方程流体动力学方程描述了流体运动的物理规律,包括连续性方程、动量方程和能量方程。

2. 连续性方程连续性方程基于质量守恒原理,表明在封闭系统中,流体的质量不会随时间变化。

对于不可压缩流体,连续性方程简化为A_1v_1=A_2v_2,其中A代表截面积,v代表流速。

3. 伯努利方程伯努利方程是描述流体能量守恒的基本方程,它表明在一个流动系统中,流体的总机械能(包括压力能、动能和势能)沿流线是恒定的。

伯努利方程的一般形式为P/ρ+1/2v^2+gh=常数。

4. 动量方程动量方程描述了流体运动的动量变化,是牛顿第二定律在流体力学中的体现。

对于一维流动,动量方程可以简化为F=∆P/∆t,其中F代表作用力,∆P代表压力变化量,∆t代表时间变化量。

四、流体的粘性1. 粘性的定义粘性是流体内部分子间的摩擦力,它决定了流体流动时的阻力大小。

粘性分为动力学粘性和运动粘性两种。

2. 粘性的影响粘性对流体流动的影响主要体现在内摩擦力和边界层效应。

高粘性流体流动阻力大,流动速度慢;边界层效应则会导致流体速度分布不均,影响流体的流动特性。

流体知识点应用总结

流体知识点应用总结

流体知识点应用总结一、流体的基本性质及其应用1. 流体的密度和浮力密度是流体的一个重要物理性质,它对于流体的浮沉和压缩性质有着重要的影响。

在工程中,我们常常要考虑流体的密度对于船舶、飞机等运载工具的浮力问题。

例如在设计船舶时,要考虑船体的浮力和吃水量,以及海水的密度和浮力对船体的影响。

另外,在水利工程中,需要考虑河流的水位变化与水的密度对于水坝和水库的作用。

2. 流体的粘度和摩擦力流体的粘度决定了流体运动的黏滞性,它对于流体的摩擦力和动量传递有着重要的影响。

在飞机设计中,要考虑空气对飞机表面的摩擦力和阻力对于飞机速度和稳定性的影响。

在汽车制造中,要考虑机油对于发动机摩擦力的影响。

另外,在水利工程中,需要考虑河流的流速和水位对于水轮机和水泵的摩擦力和损失情况。

3. 流体的温度和热传导流体的温度对于其密度和粘度有重要的影响,它还决定了流体对热量的传导能力。

在飞机设计中,要考虑空气对飞机表面的冷却和散热能力,以及空气的温度对飞机发动机和电子设备的影响。

在汽车制造中,要考虑发动机水箱对于发动机的冷却能力。

在水利工程中,需要考虑河流的水温对鱼类生长和生态环境的影响。

二、流体的运动规律及其应用1. 流体的运动方程和流速分布流体的运动方程描述了流体的运动规律,它能够帮助工程师对流体运动进行预测和分析。

在飞机设计中,要考虑空气的流速分布对飞机机翼和起落架的影响。

在汽车制造中,要考虑空气对汽车外表面的流动情况。

在水利工程中,需要考虑水流对于水工设施的冲刷和磨损情况。

2. 流体的动能和压力能流体的动能和压力能是其两种重要的能量形式,它们对于流体的动态性能有着重要的影响。

在飞机设计中,要考虑空气的动能对飞机升降和滑翔的影响。

在汽车制造中,要考虑汽车的空气动力性能和空气动力系数。

在水利工程中,需要考虑水流的压力能和水位的变化对于水厂和水库的影响。

3. 流体的不可压缩性和流速变化流体的不可压缩性描述了流体在运动时的密度保持不变的性质,它对于流体的流速变化有着重要的影响。

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结流体力学是一门研究流体(包括液体和气体)的运动规律以及流体与固体之间相互作用的学科。

它在许多领域都有着广泛的应用,如航空航天、水利工程、能源开发、生物医学等。

下面将对流体力学的一些重要知识点进行总结。

一、流体的物理性质1、密度和比容密度是指单位体积流体的质量,用ρ 表示。

比容则是单位质量流体所占的体积,是密度的倒数,用ν 表示。

2、压缩性和膨胀性压缩性是指流体在压力作用下体积缩小的性质,通常用体积压缩系数β 来表示。

膨胀性是指流体在温度升高时体积增大的性质,用体积膨胀系数α 来表示。

液体的压缩性和膨胀性通常较小,可视为不可压缩和不可膨胀流体;而气体的压缩性和膨胀性较为显著。

3、粘性粘性是流体内部产生内摩擦力以阻碍流体相对运动的性质。

粘性的大小用动力粘度μ 或运动粘度ν 来表示。

牛顿内摩擦定律指出,相邻两层流体之间的切应力与速度梯度成正比。

4、表面张力液体表面由于分子引力不均衡而产生的沿表面切线方向的拉力称为表面张力。

表面张力会使液体表面有收缩的趋势,在一些涉及小尺度流动的问题中需要考虑。

二、流体静力学1、静压强及其特性静止流体中任一点的压强大小与作用面的方位无关,只与该点的位置有关,即静压强各向同性。

2、欧拉平衡方程在静止流体中,单位质量流体所受的质量力和表面力平衡,由此可以导出欧拉平衡方程。

3、重力作用下的静压强分布在重力作用下,静止液体中的压强随深度呈线性增加,其计算公式为 p = p0 +ρgh,其中 p0 为液面压强,h 为深度。

4、压力的表示方法绝对压强是以绝对真空为基准计量的压强;相对压强是以当地大气压为基准计量的压强。

真空度则是当绝对压强小于大气压时,相对压强为负值,其绝对值称为真空度。

5、作用在平面上的静水总压力对于垂直放置的平面,静水总压力的大小等于受压面面积与形心处压强的乘积,其作用点位于受压面的形心之下。

6、作用在曲面上的静水总压力将曲面所受静水总压力分解为水平方向和垂直方向的分力进行计算。

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结

流体力学11.1 流体的基本性质1)压缩性流体是液体与气体的总称。

从宏观上看,流体也可看成一种连续媒质。

与弹性体相似,流体也可发生形状的改变,所不同的是静止流体内部不存在剪切应力,这是因为如果流体内部有剪应力的话流体必定会流动,而对静止的流体来说流动是不存在的。

如前所述,作用在静止流体表面的压应力的变化会引起流体的体积应变,其大小可由胡克定律描述。

大量的实验表明,无论气体还是液体都是可以压缩的,但液体的可压缩量通常很小。

例如在500个大气压下,每增加一个大气压,水的体积减少量不到原体积的两万分之一。

同样的条件下,水银的体积减少量不到原体积的百万分之四。

因为液体的压缩量很小,通常可以不计液体的压缩性。

气体的可压缩性表现的十分明显,例如用不大的力推动活塞就可使气缸内的气体明显压缩。

但在可流动的情况下,有时也把气体视为不可压缩的,这是因为气体密度小在受压时体积还未来得与改变就已快速地流动并迅速达到密度均匀。

物理上常用马赫数M来判定可流动气体的压缩性,其定义为M=流速/声速,若M2<<1,可视气体为不可压缩的。

由此看出,当气流速度比声速小许多时可将空气视为不可压缩的,而当气流速度接近或超过声速时气体应视为可压缩的。

总之在实际问题中若不考虑流体的可压缩性时,可将流体抽象成不可压缩流体这一理想模型。

2)粘滞性为了解流动时流体内部的力学性质,设想如图10.1.1所示的实验。

在两个靠得很近的大平板之间放入流体,下板固定,在上板面施加一个沿流体表面切向的力F 。

此时上板面下的流体将受到一个平均剪应力F/A 的作用,式中A 是上板的面积。

实验表明,无论力F 多么小都能引起两板间的流体以某个速度流动,这正是流体的特征,当受到剪应力时会发生连续形变并开始流动。

通过观察可以发现,在流体与板面直接接触处的流体与板有相同的速度。

若图10.1.1中的上板以速度u 沿x 方向运动下板静止,那么中间各层流体的速度是从0(下板)到u (上板)的一种分布,流体内各层之间形成流速差或速度梯度。

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结x一、流体力学基本概念1、流体:指气体和液体,其中气体又称气态物质,液体又称液态物质,也指过渡态的固、液、气。

2、流体静力学:指研究流体在外力作用下的静态特性、压强及重力场等的一般理论。

3、流体动力学:指研究复杂流动现象的动态特性,如流速、湍流及涡流等。

4、流体性质:指流体具有的物理性质,如密度、粘度、比容、表面张力和热特性等。

二、基本假定1、流体的原子间的相互作用是可以忽略的,可以认为是稀薄的。

2、可以假设流体每@点的性质是一致的,允许有速度和温度的变化,其变化有连续性。

3、流体的流动受力不受力,受力的变化很小。

4、流体流动的程度比凝固物体的几何比例大,可以忽略凝固物体对流体流动的影响。

三、流体力学基本概念1、流体质量流率:是流体中的所有物质在某一时刻的移动量,单位为千克/秒(千克/秒)。

2、流体动量流率:是流体中所有物质在某一时刻的动量的移动量,单位是千克·米/秒(千克·米/秒)。

3、流体的动量守恒:流体系统中的动量移动量不变,即:动量进入系统等于动量离开系统。

4、流体的动量定理:假定流体的粘度是恒定的,在流体力学中,运动的流体的动量守恒定理如下:5、流体的能量守恒:流体系统中的能量移动量不变,即:能量的一部分进入系统、离开系统或转移到其他系统中等于能量的一部分离开系统或转移到系统中。

6、绝对动量守恒:在不考虑粘度、流体的办法、温度及热量的变化的情况下,流体系统的绝对动量总量不变。

四、流体力学基本公式1、流体的动量定理:即Bernoulli定理,它用来描述非稳定流动中的动量转换,其形式为:p+ρv2∕2+ρgz=P+ρV+2;2、流体的能量定理:即费休定理,它用来描述流体中的施加动能和升能变化,其形式为:p+ρv2∕2+ρgz=P+ρV∕2+ρgz;3、流体力学定理:即拉格朗日定理,它用来描述流体的流动变化,其形式为:p+ρv2∕2+ρgz=p0+ρv02∕2+ρgz0;4、流体的动量方程:用来描述流体的动量变化,其形式为:(ρv)t+·ρvv=p+·μv+ρf。

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流体力学知识点总结 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-流体力学知识点总结 第一章 绪论1 液体和气体统称为流体,流体的基本特性是具有流动性,只要剪应力存在流动就持续进行,流体在静止时不能承受剪应力。

2 流体连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的,内部无空隙的连续体来研究。

3 流体力学的研究方法:理论、数值、实验。

4 作用于流体上面的力(1)表面力:通过直接接触,作用于所取流体表面的力。

作用于A 上的平均压应力作用于A 上的平均剪应力应力 法向应力切向应力(2)质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,力的大小与流体的质量成比例。

(常见的质量力:重力、惯性力、非惯性力、离心力)ΔΔΔTAΔA Vτ法向应力周围流体作切向应力AP p ∆∆=为A 点压应力,即A 点的压强 为A 点的剪应力应力的单位是帕斯卡(pa ),1pa=1N/㎡,表面力具有传递性。

BF f m=单位为5 流体的主要物理性质(1) 惯性:物体保持原有运动状态的性质。

质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。

常见的密度(在一个标准大气压下):4℃时的水20℃时的空气(2) 粘性牛顿内摩擦定律: 流体运动时,相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。

即以应力表示τ—粘性切应力,是单位面积上的内摩擦力。

由图可知—— 速度梯度,剪切应变率(剪切变形速度)粘度μ是比例系数,称为动力黏度,单位“pa ·s ”。

动力黏度是流体黏性大小的度量,μ值越大,流体越粘,流动性越差。

运动粘度 单位:m2/s 同加速度的单位说明:3/1000mkg =ρduT A dyμ=⋅huu+duUzydyxρμν=1)气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。

2)液体 T ↑ μ↓ 气体 T ↑ μ↑无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即μ=0的液体。

无粘性液体实际上是不存在的,它只是一种对物性简化的力学模型。

(3) 压缩性和膨胀性压缩性:流体受压,体积缩小,密度增大,除去外力后能恢复原状的性质。

T 一定,dp 增大,dv 减小膨胀性:流体受热,体积膨胀,密度减小,温度下降后能恢复原状的性质。

P 一定,dT 增大,dV 增大A 液体的压缩性和膨胀性液体的压缩性用压缩系数表示 压缩系数:在一定的温度下,压强增加单位P ,液体体积的相对减小值。

由于液体受压体积减小,dP 与dV 异号,加负号,以使к为正值;其值愈大,愈容易压缩。

к的单位是“1/Pa ”。

(平方米每牛)体积弹性模量K 是压缩系数的倒数,用K 表示,单位是“Pa ”液体的热膨胀系数:它表示在一定的压强下,温度增加1度,体积的相对增加率。

dP dV V dP V dV ⋅-=-=1/κ单位为“1/K ”或“1/℃”在一定压强下,体积的变化速度与温度成正比。

水的压缩系数和热膨胀系数都很小。

P 增大 水的压缩系数K 减小 T 升高 水的膨胀系数增大B 气体的压缩性和膨胀性气体具有显着的可压缩性,一般情况下,常用气体(如空气、氮、氧、CO2等)的密度、压强和温度三者之间符合完全气体状态方程,即理想气体状态方程 P —— 气体的绝对压强(Pa );ρ —— 气体的密度(Kg/cm3);T —— 气体的热力学温度(K );R —— 气体常数;在标准状态下, M 为气体的分子量,空气的气体常数R=287J/Kg .K 。

适用范围:当气体在很高的压强,很低温度下,或接近于液态时,其不再适用。

第二章 流体静力学1 静止流体具有的特性(1) 应力方向沿作用面的内发现方向。

(2) 静压强的大小与作用面的方位无关。

流体平衡微分方程RTP =ρ)/(8314R K Kg J M⋅=⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=∂∂-=∂∂-=∂∂-010101z p Z y p Y x pX ρρρ欧拉 在静止流体中,各点单位质量流体所受表面力 和质量力相平衡。

欧拉方程全微分形式:2 等压面:压强相等的空间点构成的面(平面或曲面)。

等压面的性质:平衡流体等压面上任一点的质量力恒正交于等压面。

由等压面的这一性质,便可根据质量力的方向来判断等压面的形状。

质量力只有重力时,因重力的方向铅垂向下,可知等压面是水平面。

若重力之外还有其它质量力作用时,等压面是与质量力的合力正交的非水平面。

3 液体静力学基本方程P —静止液体内部某点的压强h —该点到液面的距离,称淹没深度Z —该点在坐标平面以上的高度P0—液体表面压强,对于液面通大气的开口容器,视为 大气 压强并以Pa 表示推论(1)静压强的大小与液体的体积无关(2)两点的的压强差 等于两点之间单位面积垂 直液柱的重量)d d d (d z Z y Y x X p ++=ρ0=⋅s d fP0P 1 P2Z1Z2(3)平衡状态下,液体内任意压强的变化,等值的 传递到其他各点。

液体静力学方程三大意义⑴.位置水头z :任一点在基准面以上的位置高度,表示单位重量流体从某一基准面算起所具有的位置势能,简称比位能,或单位位能或位置水头。

⑵.压强水头: 表示单位重量流体从压强为大气压算起所具有的压强势能,简称比压能或单位压能或压强水头。

⑶.测压管水头( ):单位重量流体的比势能,或单位势能或测压管水头。

4 压强的度量绝对压强:以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强,以符号pabs 表示。

(大于0)相对压强:以当地大气压为基准起算的压强,以符号p 表示。

(可正可负可为0)真空:当流体中某点的绝对压强小于大气压时, 则该点为真空,其相对压强必为负值。

真 空值与相对压强大小相等,正负号相反(必小于0)相对压强和绝对压强的关系绝对压强、相对压强、真空度之间的关系压强单位gρp gρp z +说明:计算时无特殊说明时液体均采用相对压强计算,气体一般选用绝对压强。

5 测量压强的仪器(金属测压表和液柱式测压计)。

(1) 金属测压计测量的是相对压强 (弹簧式压力表、真空表)(2) 液柱式测压计是根据流体静力学基本原理、利用液柱高度来测量压强(差)的仪器。

测压管A 点相对压强 真空度U 形管测压计 上式的图形倾斜微压计压差计例8:在管道M 上装一复式U 形水银测压计,已知测压计上各液面及A 点的标高为:1∇1=2∇=,3∇=,4∇=,A ∇=5∇=。

试确定管中A 点压强。

6 作用在平面上的静水总压力图算法(1)压强分布图 根据基本方程式: 绘制静水压强大小;h p g ρ=00gh p ρ=ghp ρ=(2) 静水压强垂直于作用面且为压应力。

图算法的步骤是:先绘出压强分布图,总压力的大小等于压强分布图的面积S ,乘以受压面的宽度b ,即 P=bS 总压力的作用线通过压强分布图的形心,作用线与受压面的交点, 就是总压力的作用点 适用范围:规则平面上的静水总压力及其作用点的求解。

原理:静水总压力大小等于压强分布图的体积,其作用线通过压 强分布图的形心,该作用线与受压面的交点便是压心P 。

经典例题 一铅直矩形闸门,已知h1=1m ,h2=2m ,宽b=,求总压力及其作用点。

梯形形心坐标: a 上底,b 下底解: 总压力为压强分布图的体积:作用线通过压强分布图的重心:解析法总压力 = 受压平面形心点的压强×受压平面面积合力矩定理:合力对 任一轴的力矩等于各分力对同一轴力矩之和平行移轴定理经典例题 一铅直矩形闸门,已知h1=1m ,h2=2m ,宽b=,求总压力及其作用点。

7 作用在曲面上的静水压力A y I I CCx2+=Ay I y y C CC D +=m17.26123212m 1121,m 2KN84.5832807.9m 325.1m22/21432=+=⨯+======⨯⨯==⨯==+=D c c c c y bh I h y P A h 解:二向曲面——具有平行母线的柱面水平分力 作用在曲 面上的水平分力等于受压面形心处的相对压强PC 与其在垂 直坐标面oyz 的投影面积Ax 的乘积。

铅垂分力合力的大小 合力的方向PX = 受压平面形心点的压强 p c × 受压曲面在 yoz 轴上的投影 AZPZ = 液体的容重γ×压力体的体积 V注明:P 的作用线必然通过Px 和Pz 的交点,但这个交点不一定在曲面上,该作用线与曲面的交点即为总压力的作用点压力体压力体分类:因Pz 的方向(压力体 ——压力体和液面在曲面AB 的同侧,Pz 方向向下虚压力体 ——压力体和液面在曲面AB 的异侧,Pz 方向向上)压力体叠加 ——对于水平投影重叠的曲面,分开界定压力体,然后相叠加,虚、实压力体重叠的部分相抵消。

潜体——全部浸入液体中的物体称为潜体,潜体表面是封闭曲曲。

浮体——部分浸入液体中的物体称为浮体。

第三章 流体动力学基础xc x c A p A gh •=•=ρx P αsin d dP z A p =压力体gV ρ=1 基本概念:(1)流体质点(particle):体积很小的流体微团,流体就是由这种流体微团连续组成的。

(2)空间点: 空间点仅仅是表示空间位置的几何点,并非实际的流体微团。

(3)流场:充满运动的连续流体的空间。

在流场中,每个流体质点均有确定的运动要素。

(4)当地加速度(时变加速度):在某一空间位置上,流体质点的速度随时间的变化率。

迁移加速度(位变加速度):某一瞬时由于流体质点所在的空间位置的变化而引起的速度变化率。

(5)恒定流与非恒定流:一时间为标准,各空间点上的运动参数都不随时间变化的流动是恒定流。

否则是非恒定流。

(6)一元流动:运动参数只是一个空间坐标和时间变量的函数。

二元流动:运动参数只是两个空间坐标和时间变量的函数。

三元流动:以空间为标准,各空间点上的运动参数是三个空间坐标和时间的函数。

(7)流线:某时刻流动方向的曲线,曲线上各质点的速度矢量都与该曲线相切。

流线性质(1)流线上各点的切线方向所表示的是在同一时刻流场中这些点上的速度方向,因而流线形状一般都随时间而变。

(2)流线一般不相交(特殊情况下亦相交:V=0、速度= )(3)流线不转折,为光滑曲线。

(8)迹线:流体质点在一段时间内的运动轨迹。

迹线与流线(1)恒定流中,流线与迹线几何一致。

异同(2)非恒定流中,二者一般重合,个别情况(V=C)二者仍可重合。

(9)流管:某时刻,在流场内任意做一封闭曲线,过曲线上各点做流线,所构成的管状曲面。

流束:充满流体的流管。

(10)过流断面:在流束上作出的与所有的流线正交的横断面。

过流断面有平面也有曲面。

(11)元流:过流断面无限小的流束,几何特征与流线相同。

总流:过流断面有限大的流束,有无数的元流构成,断面上各点的运动参数不相同。

(12)体积流量:单位时间通过流束某一过流断面的流量以体积计量。

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