工程流体力学期末复习重点

第一章

1、流体得定义:

流体就是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形得物质，只要这种力继续作用，流体就将继续变形，直到外力停止作用为止。

2、流体得连续介质假设

流体就是由无数连续分布得流体质点组成得连续介质。

表征流体特性得物理量可由流体质点得物理量代表,且在空间连续分布。

3、不可压缩流体—流体得膨胀系数与压缩系数全为零得流体

４、流体得粘性

就是指当流体质点/ 微团间发生相对滑移时产生切向应力得性质,就是流体在运动状态下具有抵抗剪切变形得能力。

5、牛顿内摩擦定律

作用在流层上得切向应力与速度梯度成正比，其比例系数为流体得动力粘度。即

μ— 动力粘性系数、动力粘度、粘度,

ﻩＰａ⋅s或ｋg/(m⋅ｓ)或(N⋅s）/m2。

6、粘性得影响因素

(１）、流体得种类

（2)、流体所处得状态(温度、压强)

压强通常对流体粘度影响很小:只有在高压下,气体与液体得粘度随压强升高而增大。

温度对流体粘度影响很大:对液体,粘度随温度上升而减小；

对气体,粘度随温度上升而增大。

粘性产生得原因

液体:分子内聚力T增大,μ降低

气体：流层间得动量交换T增大，μ增大

第二章

第三章

１、欧拉法

速度:

加速度:

矢量形式:

2、流场—— 充满运动流体得空间称为流场

流线——流线就是同一时刻流场中连续各点得速度方向线。

流线方程

流管——由流线所组成得管状曲面称为流管。

流束——流管内所充满得流体称为流束。

流量—— 单位时间内通过有效断面得流体量ﻩ

以体积表示称为体积流量Q (m３/s)

以质量表示称为质量流量Ｑｍ(kg／s)

3、当量直径De

4、亥姆霍兹(Hｅlｍholtz)速度分解定理

旋转

线变形

角变形

5、粘性流体得流动形态

雷诺数得物理意义

惯性力

粘性力

第四章

１、系统(Syｓtem)：就是一定质量得流体质点得集合。

控制体就就是流场中某个确定得空间区域。

2、雷诺输运方程

在定常流动得条件下:

3、连续性方程—— 质量守恒定律

系统质量m保持不变，

积分形式得连续性方程:

4、伯努利方程

适用条件：(１)理想流体;(2)不可压缩流体；（3)质量力为重力；

(4)定常流动;(5)沿流线得一维流动；

5、定常流动得动量方程

定常流动

作用力

6、纳维尔－斯托克斯(Ｎａｖier－Stoｋｅｓ）方程，简称N-Ｓ方程

x方向得运动微分方程(动量方程)：

y方向

ｚ方向

矢量形式:

理想流体

第五章

1、π定理

列出影响该物理现象得全部ｎ个变量,则

选择m个基本量纲;

从所列变量中选出m个重复变量；

用重复变量与其余变量中得一个建立无量纲方程,从而获得n-m个无量纲数组;

建立无量纲数组方程

2、相似原理

两种流动现象相似得充分必要条件就是:

❑属同一种类现象,能够用同一微分方程所描述;

❑单值条件相似;

❑由单值条件中得物理量所组成得相似准则在数值上相等。

3、近似模化法

（1)、弗劳德模化法

即

(2)、雷诺模化法

即或

(3)、欧拉模化法

即或

第六章

1、粘性流体总流伯努里方程

２、湍流

雷诺应力τt

粘性流体管内湍流流动时，湍流切应力τ由牛顿切应力τｌ与雷诺应力τt两部分组成,即, 湍流粘性系数：

层流底层得厚度δ:

速度分布

3、单一圆管内流动得能量损失

三种形式得待求问题：

形式一

已知：Ｑ，d(与ε,l,ν,ζ), 求h w

形式二

已知:d,h w(与ε,l,ν,ζ),求Ｑ

形式三

已知：Q,h w(与ε，ｌ,ν,ζ),求d

第七章

１、边界层得基本特征

（1)、与物体特征长度L相比,边界层厚度δ很小,即δ／L<<１;

（2)、边界层内沿物面法向速度变化剧烈,即速度梯度∂u/∂y很大;

(3)、边界层内粘性力与惯性力为同一数量级;

(4)、边界层沿流动方向逐渐增厚;

（５)、边界层内流体流动分为层流与湍流两种流态,用Reｘ数判别;

（6)、边界层内压强ｐ与ｙ无关,即p ＝p（x）,边界层各横截面上得压强等于同一截面上边界层外边界上得压强

２、

3、绕平板流动边界层得近似计算

(1)、平板层流边界层得近似计算

(2）、平板湍流边界层得近似计算

(３)、平板混合边界层得近似计算

•在条件下,

•在条件下,

4、颗粒在静止流体中得自由沉降

重力:

⏹流体得浮力:

⏹流体得阻力:

⏹自由沉降速度Ｕf：

5、粘性流体绕流物体得阻力（经常考查)

➢阻力系数:

第八章

1、势函数

❑对于不可压缩流体,连续性方程

2、流函数

第九章

1、气体一维定常等熵流动——基本方程

运动方程:

状态方程：

能量方程汇总

能量方程:

２、喷管中得流动

音速流动(Ma = 1)

流量

最大流量

3、有摩擦得绝热管流

结论:

1、摩擦得效果相当于使截面缩小，而不论通道截面原来得变化趋势如何。

２、在实际得缩放喷管中，气流在喉部下游某个截面上达到音速。

３、亚音速气流进入有摩擦得绝热直管，流速不断增加,在最大管长达音速。延长管道得结果就是：流量减小，即Mai减小。

4、超音速气流进入有摩擦得绝热直管,流速不断降低,在最大管长达音速。延长管

道得结果就是:在管内产生激波,气流变亚音速，然后在另一最大管长达音速,

流量不变,除非管道过分长。

4、(1）、绕流

马赫角:

理论上得最大偏转角

（2)、激波—无数条马赫压缩波叠加而成,也称冲波

❑激波得强度可远远大于膨胀波。

❑气流通过激波后,参数将发生突跃变化

➢速度突跃地降低;